DE112016003022T5 - Superconducting wire - Google Patents

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Jin-Bae Na
Young-woong Kim
Chang-Youl Choi
Cheol Hwi RYU
Seok-Ju Lee
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen supraleitender Draht, dessen elektrischen und physikalischen Eigenschaften verbessert werden.The present invention relates to a superconducting wire whose electrical and physical properties are improved.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen supraleitenden Draht. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen supraleitenden Draht, auch als Supraleiterdraht bezeichnet, dessen elektrischen und physikalischen Eigenschaften verbessert werden.The present invention relates to a superconducting wire. In particular, the present invention relates to a superconducting wire, also referred to as superconducting wire, whose electrical and physical properties are improved.

Stand der TechnikState of the art

Bei den Supraleiterdrähten nähert sich der elektrische Widerstand bei der konstanten Temperatur null an, weshalb die Supraleiterdrähte auch bei der niedrigen, elektrischen Spannung eine große Stromübertragungsfähigkeit besitzen.In the superconducting wires, the electric resistance approaches zero at the constant temperature, and therefore the superconducting wires have a large current transfer capability even at the low electric voltage.

Beim solche Supraleiterdrähte aufweisenden, supraleitenden Kabel werden in der Regel die Verfahren zum Kühlen des Kabels mittels eines Kältemittels, wie Stickstoff, etc. mittels welcher kyrogenische Umgebungen ausgebildet und aufrechterhalten werden können, und/oder die Verfahren zur Wärmeisolierung, mittels welcher Vakuumschichten ausgebildet werden können, verwendet.In the superconducting wires having such superconducting wires, the methods for cooling the cable by means of a refrigerant such as nitrogen, etc. by means of which kyrogenic environments can be formed and maintained, and / or the heat insulating methods by means of which vacuum layers can be formed are usually used , used.

Werden die Supraleiterdrähte, die zum Aufbauen eines bisher vorgestellten, supraleitenden Kabels dienen, zur Herstellung dieses Kabels auf eine Trommel, etc. in einem Zustand aufgewickelt, bei dem sie an einer Außenseite eines Formkörpers, etc. spiral gewunden sind, oder das supraleitende Kabel in einer Verlegungsstrecke gebogen, dann könnten dauerhafte Verspannungen oder Verdrehungen ausgeübt werden, wodurch resultierende Stresse die Probleme, wie, z. B. die Unterbrechung oder dergleichen der nur die Dicke von ca. 0,1 mm aufweisenden Supraleiterdrähte verursachen könnten. Insbesondere weil der Kostenanteil der Supraleiterdrähte von den Bestandteilen des gesamten Kabels am größten ist, ist eine Dauerhaltbarkeit oder eine physikalische Zuverlässigkeit der Supraleiterdrähte erforderlich.Are the superconducting wires used to construct a previously proposed superconducting cable wound up to make a drum, etc. in a state where they are wound spirally on an outside of a molded body, etc., or the superconducting cable is wound into a drum bent a Verlegungsstrecke, then permanent tension or twists could be exercised, thereby resulting stress the problems such. B. the interruption or the like could cause only the thickness of about 0.1 mm having superconducting wires. In particular, because the cost portion of the superconducting wires is largest of the components of the entire cable, durability or physical reliability of the superconducting wires is required.

Ferner dürfen die Supraleiterdrähte in den Situationen, bei denen die physikalischen Stresse, wie Verspannungen oder Verdrehungen, etc., ausgeübt sind, nur einfach nicht zerstört oder verformt werden, wobei auch ihre stabilen, elektrischen Eigenschaften darüber hinaus gewährleiset werden müssen.Further, in the situations where the physical stresses such as strains or twists, etc., are exerted, the superconducting wires are simply not allowed to be destroyed or deformed, and their stable electrical properties must be moreover ensured.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen supraleitenden Draht, dessen elektrischen und physikalischen Eigenschaften verbessert werden, bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to provide a superconducting wire whose electrical and physical properties are improved.

Technische Lösung der AufgabeTechnical solution of the task

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein supraleitender Draht vorgeschlagen, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, wobei sein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A betragen kann.To achieve the object, according to the invention, a superconducting wire is proposed which has a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) is prepared, wherein its threshold current (DC Ic) in the self-field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar 150 A to 500 A can be.

Hierbei kann es vorgesehen sein, dass, nachdem der obige supraleitende Draht mittels zwei Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm sukzessive richtungswechselnd gebogen wurde, sein Schwellenstrom beim Anlegen einer Biegebelastung 95 Prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms betragen kann.Here, it may be provided that after the above superconducting wire has been successively bent by two rolls each having a diameter of 35 mm, its threshold current when applying a bending load may be 95 percent or more of the above threshold current.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass, nachdem er mittels vier Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm sukzessive richtungswechselnd gebogen wurde, sein Schwellenstrom beim Anlegen einer doppelten Biegebelastung auch 95 Prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms betragen kann.Further, it may be arranged that the above superconducting wire is formed such that after being successively bent by four rolls each having a diameter of 50 mm, its threshold current when applying a double bending load is also 95 percent or more of the above threshold current can.

Und kann es vorgesehen sein, dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass sein Anspannungs-Schwellenstrom beim Anlegen einer Längsspannkraft von 250 MPa oder einer ihn um 0,2 ausstreckenden Längsspannkraft an ihn auch 95 Prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms betragen kann.And, it may be arranged that the above superconducting wire is formed such that its threshold threshold current when applying a longitudinal clamping force of 250 MPa or a longitudinal clamping force to it by 0.2 can also amount to 95 percent or more of the above threshold current.

Außerdem kann es vorgesehen sein, dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass sein Verdrehungs-Schwellenstrom in einem Zustand, bei dem er im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht ist, auch 95 Prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms betragen kann.In addition, it may be arranged that the above superconducting wire is formed such that its torsional threshold current in a state of being twisted 200 mm apart in a longitudinal direction may also be 95% or more of the above threshold current.

Ferner kann es auch vorgesehen sein, dass ein Schwellenstrom des obigen supraleitenden Drahtes beim Anlegen einer Last von 3 kg bis 8 kg an diesen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen in einem Zustand, bei dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 95 Prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms betragen kann.Further, it may be also provided that a threshold current of the above superconducting wire when applying a load of 3 kg to 8 kg to this superconducting wire in a longitudinal direction thereof in a state in which this superconducting wire on a shaped body of the superconducting cable with a slope of more or less 220 mm, may be 95 percent or more of the above threshold current.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass mehrere Drähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt werden, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger sein kann.Furthermore, it can be provided that the above superconducting wire is formed such that a plurality of wires are joined together with a unit of 200 m to 400 m, wherein an electric Resistance of a joint may be 200 nΩ or less.

Hierbei kann es vorgesehen sein, dass ein Fügewiderstand der Fügestelle derart ausgewählt wird, dass dieser Fügewiderstand pro Fügestelle, an der die Last von 3 kg bis 8 kg in eine Längsrichtung in einem Zustand angelegt wird, bei dem der obige supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 240 nΩ oder weniger ist, oder gegenüber einem Fügewiderstand eines normalen Zustandes um 20 Prozent oder weniger erhöht wird.Here, it may be provided that a joint resistance of the joint is selected such that this joint resistance per joint to which the load of 3 kg to 8 kg is applied in a longitudinal direction in a state where the above superconducting wire is applied to a molded body of the superconducting cable is wound at a pitch of more or less 220 mm, 240 nΩ or less, or increased by 20 percent or less against a joint resistance of a normal condition.

Hierbei kann es vorgesehen sein, dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass sein Schwellenstrom in einem Zustand, bei dem er in einem Flüssigstickstoff beim Luftdruck von 30 atm für 16 Stunden eingetaucht ist, auch 95 Prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms betragen kann.Here, it may be provided that the above superconducting wire is formed so that its threshold current in a state where it is immersed in a liquid nitrogen at the atmospheric pressure of 30 atm for 16 hours may also be 95 percent or more of the above threshold current.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der vorstehende Schwellenstrom, 25 bis 30 beträgt.Furthermore, it can be provided that a gradient of an electrical voltage with respect to an electric current that is equal to or greater than the above threshold current is 25 to 30.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass ein Wechselstromverlust des obigen supraleitenden Drahtes 0,4 W/kA·m oder weniger ist.Further, it may be provided that an AC loss of the above superconducting wire is 0.4 W / kA · m or less.

Zur Lösung der oben gestellten Aufgabe kann die vorliegenden Erfindung einen supraleitenden Draht bereitstellen, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A beträgt; dass ein Schwellenstrom in den folgenden Fällen 90 prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms (DC Ic) in zufriedenstellender Weise erreicht: nämlich in dem Fall bei dem eine Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels zwei Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm angelegt wird, oder bei dem eine doppelte Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels vier Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm angelegt wird, oder bei dem eine Längsspannkraft von 250 MPa oder eine den Draht um 0,2% ausstreckende Längsspannkraft an den obigen supraleitenden Draht angelegt wird, oder bei dem der obige supraleitende Draht im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht wird, oder bei dem eine Last von 3 kg bis 8 kg in einem Zustand, in dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, an den obigen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen angelegt wird, oder bei einem Zustand, in dem der obige supraleitende Draht in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist; dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass mehrere Drähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt werden, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger ist, und wobei der Fügewiderstand der Fügestelle derart ausgewählt wird, dass dieser Fügewiderstand pro Fügestelle, an der die Last von 3 kg bis 8 kg in eine Längsrichtung in einem Zustand angelegt wird, bei dem der obige supraleitende Draht auf dem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 240 nΩ oder weniger ist, oder gegenüber einem Fügewiderstand eines normalen Zustandes um 20 Prozent oder weniger erhöht wird; dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der vorstehende Schwellenstrom, 25 bis 30 beträgt; und dass ein Wechselstromverlust des obigen supraleitenden Drahtes 0,4 W/kA·m oder weniger ist.To achieve the above object, the present invention can provide a superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material How YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) is prepared, characterized in that a threshold current (DC Ic) in the self-field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar 150 A to 500 A; That is, a threshold current satisfactorily reaches 90 percent or more of the above threshold current (DC Ic) in the following cases: namely, in the case where a bending load after the successive turn of the above superconducting wire is caused by two rollers each having a diameter of 35 mm is applied, or in which a double bending load after the successive directional bending of the above superconducting wire by means of four rolls each having a diameter of 50 mm is applied, or in which a longitudinal clamping force of 250 MPa or 0.2% extending the wire longitudinal clamping force is applied to the above superconducting wire, or in which the above superconducting wire is twisted at a pitch of 200 mm in a longitudinal direction, or at a load of 3 kg to 8 kg in a state in which this superconducting wire on a shaped body of the superconducting cable with a slope of more or less around 2 20 mm is wound on the above superconducting wire in a longitudinal direction thereof or in a state where the above superconducting wire is immersed in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained for 16 hours; that the above superconducting wire is formed so as to join a plurality of wires having a unit of 200 m to 400 m, with an electrical resistance of a joint 200 nΩ or less, and wherein the joint resistance of the joint is selected such that this joint resistance one joint at which the load of 3 kg to 8 kg is applied in a longitudinal direction in a state where the above superconducting wire is wound on the molded body of the superconducting cable at a pitch of more or less by 220 mm, 240 nΩ or is less, or increased by 20 percent or less, compared to a joint resistance of a normal condition; that a gradient of an electric voltage to an electric current equal to or greater than the above threshold current is 25 to 30; and that an AC loss of the above superconducting wire is 0.4 W / kA · m or less.

Zur Lösung der oben gestellten Aufgabe kann die vorliegenden Erfindung ferner einen supraleitenden Draht bereitstellen, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufblasung des obigen supraleitenden Drahtes in einem Zustand, bei dem dieser in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist, nicht visuell beobachtet wird.To achieve the above object, the present invention can further provide a superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting wire Material, such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) is produced, characterized in that the inflation of the above superconducting wire in a state in which this in a liquid nitrogen, wherein an internal pressure of about 30 atm is maintained, immersed for 16 hours, is not visually observed.

Zur Lösung der oben gestellten Aufgabe kann die vorliegenden Erfindung darüber hinaus einen supraleitenden Draht bereitstellen, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A beträgt; dass ein Schwellenstrom in den folgenden Fällen 90 prozent oder mehr des vorstehenden Schwellenstroms (DC Ic) in zufriedenstellender Weise erreicht: nämlich in dem Fall bei dem eine Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels zwei Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm angelegt wird, oder bei dem eine doppelte Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels vier Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm angelegt wird, oder bei dem eine Längsspannkraft von 250 MPa oder eine den Draht um 0,2 ausstreckende Längsspannkraft an den obigen supraleitenden Draht angelegt wird, oder bei dem der obige supraleitende Draht im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht wird, oder bei dem eine Last von 3 kg bis 8 kg in einem Zustand, in dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, an den obigen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen angelegt wird, oder bei einem Zustand, in dem der obige supraleitende Draht in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist; dass der obige supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass mehrere Drähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt werden, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger ist, und wobei der Fügewiderstand der Fügestelle derart ausgewählt wird, dass dieser Fügewiderstand pro Fügestelle, an der die Last von 3 kg bis 8 kg in eine Längsrichtung in einem Zustand angelegt wird, bei dem der obige supraleitende Draht auf dem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 240 nΩ oder weniger ist, oder gegenüber einem Fügewiderstand eines normalen Zustandes um 20 Prozent oder weniger erhöht wird; dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der vorstehende Schwellenstrom, 25 bis 30 beträgt; dass ein Wechselstromverlust des obigen supraleitenden Drahtes 0,4 W/kA·m oder weniger ist; und dass die Aufblasung des obigen supraleitenden Drahtes in einem Zustand, bei dem dieser in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist, nicht visuell beobachtet wird.To achieve the above object, the present invention can further provide a superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material, such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO), characterized in that a threshold current (DC Ic) in the self-field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar 150 A to 500 A. is; That is, a threshold current satisfactorily reaches 90% or more of the above threshold current (DC Ic) in the following cases: namely, in the case where a bending load after the successively turning the above superconducting wire by means of two rollers each having a diameter of 35 mm is applied, or in which a double bending load after the successive directional bending of the above superconducting wire is applied by means of four rollers each having a diameter of 50 mm, or in which a longitudinal clamping force of 250 MPa or a longitudinal clamping force extending the wire by 0.2 is applied to the above superconducting wire or the above superconducting wire twisted 200 mm in a longitudinal direction, or in which a load of 3 kg to 8 kg in a state in which this superconducting wire is wound on a shaped body of the superconducting cable with a pitch of more or less by 220 mm, is applied to the above superconducting wire in a longitudinal direction thereof or in a state where the above superconducting wire is immersed in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained for 16 hours; that the above superconducting wire is formed so as to join a plurality of wires having a unit of 200 m to 400 m, with an electrical resistance of a joint 200 nΩ or less, and wherein the joint resistance of the joint is selected such that this joint resistance one joint at which the load of 3 kg to 8 kg is applied in a longitudinal direction in a state where the above superconducting wire is wound on the molded body of the superconducting cable at a pitch of more or less by 220 mm, 240 nΩ or is less, or increased by 20 percent or less, compared to a joint resistance of a normal state; that a gradient of an electric voltage to an electric current equal to or greater than the above threshold current is 25 to 30; that an AC loss of the above superconducting wire is 0.4 W / kA · m or less; and that the inflation of the above superconducting wire in a state of being immersed in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained for 16 hours is not visually observed.

Günstiger Effekt der ErfindungFavorable effect of the invention

Bei einem supraleitenden Draht gemäß der vorliegenden Erfindung können die physikalischen Eigenschaften des supraleitenden Drahtes derart verstärkt werden, dass er die körperlichen Belastungen, wie Spannkraft und Verdrehung etc., die während des Herstellungs- und des Verlegungsvorgangs an den supraleitenden Draht angelegt werden könnten, ertragen kann.In a superconducting wire according to the present invention, the physical properties of the superconducting wire can be increased so that it can endure the physical stresses such as cocking force and twisting, etc., which may be applied to the superconducting wire during the manufacturing and laying operation ,

Bei einem supraleitenden Draht gemäß der vorliegenden Erfindung kann die physikalische Festigkeit des supraleitenden Drahtes verstärkt werden, so dass die Zerstörung, etc. des supraleitenden Drahtes verhindert werden kann sowie gleichzeitig sowohl die physikalische Festigkeit gegenüber der körperlichen Belastung als auch die elektrischen Eigenschaften zusammen gewährleistet werden können.In a superconducting wire according to the present invention, the physical strength of the superconducting wire can be enhanced so that the destruction, etc. of the superconducting wire can be prevented while ensuring both the physical strength against the physical stress and the electrical properties together ,

Mittels eines supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung kann die physikalische Festigkeit des supraleitenden Drahtes während des Herstellungs-, des Verlegungs- und des Anwendungsvorgangs des supraleitenden Kabels verbessert werden und gleichzeitig die elektrischen Eigenschaften gewährleistet werden, so dass die Herstellungskosten aufgrund der Ausschaltung, etc. des Supraleitenden Drahtes erheblich erspart werden können.By means of a superconducting wire according to the present invention, the physical strength of the superconducting wire during the manufacturing, laying and application operation of the superconducting cable can be improved while ensuring the electrical properties, so that the manufacturing cost due to the elimination, etc. of Superconducting wire can be saved considerably.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

1 einen stufenweise abisolierten Zustand eines supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Darstellung; 1 a stepwise stripped state of a superconducting wire according to the present invention in a perspective view;

2 eine Schnittdarstellung eines supraleitenden Kabels aus 1; 2 a sectional view of a superconducting cable 1 ;

3 ein Beispiel für einen supraleitenden Draht, der auf ein supraleitendes Kabel angewandt werden kann; 3 an example of a superconducting wire that can be applied to a superconducting cable;

4 die Schnittdarstellungen von einigen Beispielen für einen supraleitenden Draht, der auf den supraleitenden Draht gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann; 4 the sectional views of some examples of a superconducting wire, which can be applied to the superconducting wire according to the present invention;

5 eine Prüfeinrichtung zur Biegeprüfung des supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung; 5 a testing device for bending testing the superconducting wire according to the present invention;

6 ein Diagramm einer Spannung abhängig von einem am supraleitenden Draht anliegenden Strom; und 6 a diagram of a voltage depending on a current applied to the superconducting wire current; and

7 eine Prüfeinrichtung zur Prüfung einer Hermetizität des supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung. 7 a tester for testing a hermeticity of the superconducting wire according to the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der ErfindungPreferred embodiments of the invention

Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Allerdings sollte die Erfindung nicht auf die hier erklärten Ausführungsbeispiele beschränkt werden und kann in anderen Ausführungsformen konkret umgesetzt werden. Vielmehr sind die hier vorgeschlagenen Ausführungsbeispiele daher dazu vorgesehen, um die offenbarten Inhalte durchaus und vollständig ausführen und den Gedanke der Erfindung auf einen Fachmann ausreichend übertragen zu können. Über die ganze Beschreibung der vorliegenden Erfindung sind gleiche Bestandteile ferner mit gleichen Bezugszeichen versehen.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the invention should not be limited to the embodiments explained here and can be implemented concretely in other embodiments. Rather, the embodiments proposed here are therefore intended to fully and completely carry out the disclosed contents and to be able to sufficiently transfer the idea of the invention to a person skilled in the art. Throughout the description of the present invention, like components are also provided with like reference numerals.

1 zeigt einen stufenweise abisolierten Zustand eines supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Darstellung, wobei 2 eine Schnittdarstellung eines supraleitenden Kabels aus 1 zeigt. 1 shows a stepwise stripped state of a superconducting wire according to the present invention in a perspective view, wherein 2 a sectional view of a superconducting cable 1 shows.

Nachfolgend wird eine Grundstruktur eines supraleitenden Kabels erläutert, auf dem ein supraleitender Draht (auch als Supraleiterdraht bezeichnet) gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt ist.Hereinafter, a basic structure of a superconducting cable to which a superconducting wire (also referred to as superconducting wire) according to the present invention is applied will be explained.

Das supraleitende, in 1 gezeigte Kabel kann folgende Merkmale umfassen: einen Kern 100, der einen Formkörper 110, eine supraleitende Leiterschicht 130, welche aus zumindest einer Schicht besteht, die mehrere Supraleiterdrähte aufweist, die derart in der Längsrichtung des Formkörpers 110 nebeneinander angeordnet sind, dass sie eine Außenseite des Formkörpers 110 umwickeln können, ein Isolierband 140, das die supraleitende Leiterschicht 130 umwickelt, und eine supraleitende Schirmschicht 180, welche aus zumindest einer Schicht besteht, die mehrere Supraleiterdrähte aufweist, die derart in der Längsrichtung des Formkörpers 110 nebeneinander angeordnet sind, dass sie eine Außenseite des Isolierbands 140 umwickeln können, aufweist; einen Kühlteil 200, der zur Kühlung des Kerns 100 an einer Außenseite des Kerns 100 vorgesehen und mit einem Kältemittelkreislauf eines flüssigen Kältemittels zur Kühlung des Kerns 100 versehen ist; ein inneres Metallrohr 300, das an einer Außenseite des Kühlteils 200 vorgesehen ist; einen Wärmedämmteil 400, der an einer Außenseite des inneren Metallrohrs 300 vorgesehen ist und eine Wärmedämmschicht ausbildet, die derart geformt ist, dass ein Wärmedämmmaterial 401 mehrschichtig gewunden ist; einen Vakuumteil 500, der mehrere von einer Außenseite Wärmedämmteils 400 beabstandeten Abstandhalter 560 aufweist, um den Kühlteil 200 unter Vakuum wärmeisolieren zu können; ein äußeres Metallrohr 600, das an einer Außenseite des Vakuumteils 500 vorgesehen ist; und einen Außenmantel 700, der an einer Außenseite des äußeren Metallrohrs 600 vorgesehen ist und somit Ummantelungslage ausbildet.The superconducting, in 1 The cable shown may include the following features: a core 100 , which is a shaped body 110 , a superconducting conductor layer 130 which consists of at least one layer comprising a plurality of superconducting wires, which are so in the longitudinal direction of the molding 110 are arranged side by side, that they are an outer side of the molding 110 can wrap around, an insulating tape 140 that is the superconducting conductor layer 130 wrapped, and a superconductive shielding layer 180 which consists of at least one layer comprising a plurality of superconducting wires, which are so in the longitudinal direction of the molding 110 are arranged side by side, that they are an outer side of the insulating tape 140 wrap around; a cooling part 200 which is for cooling the core 100 on an outside of the core 100 provided and with a refrigerant circuit of a liquid refrigerant for cooling the core 100 is provided; an inner metal tube 300 on the outside of the refrigerator 200 is provided; a thermal insulation part 400 which is on an outside of the inner metal tube 300 is provided and forms a thermal barrier coating which is shaped such that a thermal insulation material 401 multilayered wound; a vacuum part 500 that is several of an outside heat-insulating part 400 spaced spacers 560 has to the cooling part 200 to be able to thermally isolate under vacuum; an outer metal tube 600 that on an outside of the vacuum part 500 is provided; and an outer jacket 700 which is on an outside of the outer metal tube 600 is provided and thus forms Ummantelungslage.

Nachfolgend werden die jeweiligen Bestandteile des supraleitenden Kabels nacheinanderfolgend analysiert: der Formkörper 110 ist flach und kann einen Raum anbieten, der dazu dient, um den Formkörper 110 herum die flachen, langen Supraleiterdrähte anzubringen, sowie gleichzeitig auch als Rahmen zum Ausgestalten einer Gestalt zum Anbringen der solchen Supraleiterdrähte dienen, wobei er daürber hinaus zum Pfad werden kann, durch den ein elektrischer Fehlerstrom fließt. Ferner kann der Formkörper 110 eine Form aufweisen, die derart ausgebildet ist, dass mehrere Kupfer(Cu)-Leiterlitzen 111 mit einem kreisförmigen Querschnitt auch kreisförmig zusammengedrückt sind.Subsequently, the respective components of the superconducting cable are successively analyzed: the molded article 110 is flat and can offer a space that serves to shape the body 110 to mount the flat, long superconducting wires, and at the same time serve as a frame for forming a shape for mounting such superconducting wires, and besides, can become the path through which an electric leakage current flows. Furthermore, the shaped body 110 have a shape formed such that a plurality of copper (Cu) conductor strands 111 are also circularly compressed with a circular cross-section.

Noch genauer gesagt, ist der Formkörper 110 grundsätzlich rundzylindrisch ausgebildet und dient als Rahmen, der derart ausgebildet ist, dass flache, lange Supraleiterdrähte auf diesen Rahmen aufgesetzt werden können. Dabei der Durchmesser des Formkörpers 110 unter Berücksichtigung der Breite der Supraleiterdrähte derart dimensioniert, dass diese Supraleiterdrähte nicht voneinander abgesplittert und beim Aufsetzen derselben aufeinander auf dem Formkörper 110 möglichst einer Kreisform annähernd strukturiert werden können.More specifically, the molded article is 110 basically circular cylindrical and serves as a frame which is designed such that flat, long superconducting wires can be placed on this frame. The diameter of the molding 110 taking into account the width of the superconducting wires dimensioned such that these superconducting wires are not chipped off each other and when placing them on each other on the molding 110 as close as possible to a circular shape.

Wie in 1 und 2 dargestellt, kann der obige Formkörper derart ausgelegt sein, dass sein Zentrum in einer vollen Form ausgebildet ist, wobei der Formkörper 110 jedoch auch in Gestalt eines hohlförmigen Rohrs ausgebildet sein kann, so dass er es vermögen kann, sowohl eine Rolle als Rahmen zum Aufsetzen der Supraleiterdrähte auf sich selbst als auch gleichzeitig als Pfad zum Führen eines Kältemittels innerhalb sich selbst zu spielen, wobei die jeweiligen, den Formkörper aufbauenden Leiterlitzen 111 aus Kupfer, etc. bestehen können, und wobei auch die jeweiligen Litzen parallel zu den jeweiligen Supraleiterdrähten geschaltet sind, so dass sie als Rückleiter beim Entstehen eines elektrischen Fehlerstroms aufgrund eines Kurzschlusses (Auslöschung, Blitz, Isolationszerstörung, etc.) eines Energieversorgungssystems im Stromnetz dienen können.As in 1 and 2 As shown, the above molded article may be designed such that its center is formed in a solid shape, wherein the molded article 110 however, may also be in the form of a hollow pipe, so that it can perform both a role as a framework for placing the superconducting wires on itself and at the same time as a path for guiding a refrigerant within itself, the respective ones Shaped body strands 111 made of copper, etc., and wherein the respective strands are connected in parallel to the respective superconducting wires, so that they serve as a return conductor in the occurrence of an electrical fault current due to a short circuit (extinction, lightning, insulation destruction, etc.) of a power supply system in the power grid can.

Die Roll als Rückleiter beim Entstehen des elektrischen Fehlerstroms im Stromnetz kann durch den aus den Leiterlitzen 111 bestehenden Formkörper übernommen werden, wobei sie jedoch daneben auch durch eine elektrisch leitende Schicht aus einem bei Normaltemperatur eine elektrische Leitfähigkeit besitzenden Metall übernommen werden, die an den jeweiligen Supraleiterdrähten angebracht wird, wie später beschrieben. Die elektrisch leitende Schicht kann dabei eine Form eines Bands aus Metall aufweisen. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert.The roll as a return conductor in the emergence of the electrical fault current in the power grid can by the conductor strands 111 However, they are also taken over by an electrically conductive layer of a normal temperature at an own electrical conductivity metal attached to the respective superconducting wires, as described later. The electrically conductive layer may have a shape of a metal band. This will be explained in more detail below.

Je nach der Kapazität des elektrischen Fehlerstroms kann eine Querschnittsfläche eines Leiters, wie z. B. Kupfer, etc. der eine Litze ausbildet, bestimmt werden, wobei be hoher elektrischer Spannung die Kupferlitzen kreisförmig zusammengedrückt und somit in einer verseilten Form ausgebildet werden können.Depending on the capacity of the electrical fault current, a cross-sectional area of a conductor, such. As copper, etc., which forms a strand, be determined, wherein be high electrical voltage, the copper strands can be compressed in a circle and thus formed in a stranded form.

Wie nachfolgend beschrieben, ist der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung an seinen beiden Oberflächen mit der elektrisch leitenden Schicht aus einem bei Normaltemperatur eine elektrische Leitfähigkeit besitzenden Metall versehen, damit seine mechanische Steifigkeit verstärkt werden kann. Diese elektrisch leitende Schicht kann durch das Verstärken der mechanischen Steifigkeit den supraleitenden Draht an der Unterbrechung, etc. aufgrund der Verdrehungsspannung beim Winden des supraleitenden Drahtes hindern.As described below, the superconducting wire according to the present invention is provided on both surfaces thereof with the electrically conductive layer of a metal having an electric conductivity at normal temperature so that its mechanical rigidity can be enhanced. This electrically conductive layer can be strengthened by increasing the mechanical rigidity of the superconducting wire at the break, etc. due to the twisting tension prevent the winding of the superconducting wire.

Da diese elektrisch leitende Schicht die mechanische Steifigkeit des supraleitenden Drahtes verstärken und gleichzeitig zusammen mit dem Formkörper die Rolle als Rückweg des elektrischen Fehlerstroms beim Entstehen des Unfalls, wie z. B. Kurzschlusses, etc. teilend ihre Rolle durchführen kann, kann der Formkörper des supraleitenden Kabels, auf dem der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt ist, einen kleineren Durchmesser aufweisen, als der andere Formkörper, d. h. der ein bisheriges, generelles supraleitendes Kabel aufbaut, worauf später noch genauer eingegangen wird.Since these electrically conductive layer reinforce the mechanical rigidity of the superconducting wire and at the same time together with the molded body, the role as the way back of the electrical fault current in the occurrence of the accident, such. Short circuit, etc., can perform their role, the molded body of the superconducting cable on which the superconducting wire according to the present invention is applied may have a smaller diameter than the other molded body, i. H. which builds a previous, general superconducting cable, which will be discussed in more detail later.

Da mehrere Stücke von den den Formkörper 110 aufbauenden Leiterlitzen 111 mit einem kreisförmigen Querschnitt in eienr kreisförmig zusammengedrückten und verseilten Form ausgebildet sind, kann die Oberfläche des Formkörpers 110 notwendigerweise nur uneben sein. Damit sich die unebene Oberfläche des Formkörprs 110 glätten kann, kann eine Glättungsschicht 120 an der Außenseite des Formkörpers 110 umgemantelt werden. Für diese Glättungsschicht kann ein Material, wie z. B. halbleitendes Kohlepapier oder Messingband etc. verwendet werden.As several pieces of the the molded body 110 building up conductor strands 111 are formed with a circular cross section in eienr circularly compressed and stranded form, the surface of the molding 110 necessarily be just uneven. So that the uneven surface of the shaped body 110 Smoothing can be a smoothing layer 120 on the outside of the molding 110 be sheathed. For this smoothing layer, a material such. As semiconducting carbon paper or brass band, etc. are used.

Zwischen der Glättungsschicht 120 und der supraleitenden Leiterschicht 130 kann eine Polsterschicht zusätzlich vorgesehen sein, wobei diese in der Figuren nicht dargestellt ist. Die Polsterschicht ist mittels eines halbleitenden Kohlepapierbands hergestellt und kann zur Beschützung der supraleitenden Leiterschicht vorgesehen sein.Between the smoothing layer 120 and the superconducting conductor layer 130 a cushion layer may additionally be provided, this not being shown in the figures. The cushion layer is made by means of a semiconducting carbon paper tape and may be provided for the protection of the superconducting conductor layer.

Ferner kann an der durch die Glättungsschicht geglätteten Außenseite des Formkörpers 110 eine erste supraleitende Leiterschicht 130a vorgesehen sein, die durch das Umwickeln der mehreren Supraleiterdrähte als Schicht ausgebildet ist. Diese erste supraleitende Leiterschicht 130a kann derart angebracht sein, dass die mehreren Supraleiterdrähte nebeneinander aneinander grenzend einen Umfang der Glättungsschicht 120 umwickeln können.Further, on the outside of the molded body smoothed by the smoothing layer 110 a first superconducting conductor layer 130a be provided, which is formed by the wrapping of the plurality of superconducting wires as a layer. This first superconducting conductor layer 130a may be disposed such that the plurality of superconducting wires adjacent to each other adjacent to each other has a periphery of the smoothing layer 120 can wrap around.

Wie in 1 dargestellt, kann die supraleitende Leiterschicht 130 auch je nach der Kapazität eines durch das supraleitende Kabel zu übertragenden oder verteilenden, elektrischen Stroms mehrschichtig ausgelegt werden.As in 1 shown, the superconducting conductor layer 130 Also, depending on the capacity of a superconducting cable to be transmitted or distributing electrical power multilayered.

Beim in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es gezeigt, dass eine supraleitende Leiterschicht aus gesamt zwei Schichten 130a und 130b vorgesehen ist.When in 1 In the embodiment shown, it is shown that a superconducting conductor layer consists of two layers in total 130a and 130 b is provided.

Falls die supraleitende Leiterschicht mehrschichtig vorgesehen ist, kann ein Isolierband 140 zwischen den supraleitenden Leiterschichten 130a und 130b vorgesehen sein. Der Grund, warum das Isolierband 140 zwischen den supraleitenden Leiterschichten 130a und 130b angeordnet ist, besteht darin, um einen Richtungscharakter eines Stroms durch die supraleitenden, jede Schicht aufbauenden Leiterschichten 130a und 130b ansteuern zu können, da, wenn kein Isolierband 140 vorgesehen ist, dann ein Stromdurchfluss verstreut wird und somit der Strom nicht in eine beabsichtigte Richtung fließen kann. Aber kann das Isolierband 140 im Wesentlichen es bewirken, dass die Stromführungsrichtungen der mehrschichtig gestapelten, supraleitenden Leiterschichten miteinander übereinstimmen können.If the superconducting conductor layer is provided in multiple layers, an insulating tape can be used 140 between the superconducting conductor layers 130a and 130 b be provided. The reason why the electrical tape 140 between the superconducting conductor layers 130a and 130 b is to provide a directional characteristic of a current through the superconducting conductor layers constituting each layer 130a and 130 b to be able to control, because if no electrical tape 140 is provided, then a current flow is scattered and thus the current can not flow in an intended direction. But can the electrical tape 140 essentially causing the current carrying directions of the multilayer stacked superconducting conductor layers to coincide with each other.

Ist das Isolierband 140 dabei hilfsweise vorgesehen, dann kann auch der Skineffekt der jede supraleitende Leiterschicht aufbauenden Supraleiterdrähte zusätzlich verhindert werden.Is the electrical tape 140 also provided as an alternative, then the skin effect of the superconducting wires constituting each superconducting conductor layer can be additionally prevented.

Beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel dargestellt, bei dem die supraleitende Leiterschicht 130 aus zwei Schichten, d. h. der ersten supraleitenden Leiterschicht 130a und der zweiten supraleitenden Leiterschicht 130b besteht, wobei, jedoch wenn es nötig ist, dann mehr als zwei supraleitende Leiterschichten vorgesehen sein können.When in 1 In the embodiment shown, an example is shown in which the superconducting conductor layer 130 of two layers, ie the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130 b but, if necessary, more than two superconducting conductor layers can be provided.

Weiterhin können die jeweiligen Supraleiterdrähte, die jede supraleitende Leiterschicht 130a bzw. 130b aufbauen, parallel zu den jeweiligen Litzen, die den Formkörper 110 aufbauen, geschaltet sein. Der Grund dafür besteht darin, um den elektrischen Strom, der durch die Supraleiterdrähte fließt, bei den Unfällen, wie z. B. Kurzschluss (Auslöschung, Blitz, Isolationszerstörung, Zerstörung der supraleitenden Bedingung, etc.) als elektrischer Fehlerstrom auf die Litzen des Formkörpers 110 zu verteilen. Auf diese Weise kann die Wärmeentwicklung oder Beschädigung, etc. der Supraleiterdrähte vermieden werden.Furthermore, the respective superconducting wires can be any superconducting conductor layer 130a respectively. 130 b build up, parallel to the respective strands that form the body 110 build, be connected. The reason for this is to avoid the electrical current flowing through the superconducting wires in accidents such. As short circuit (extinction, flash, insulation destruction, destruction of the superconducting condition, etc.) as electrical fault current to the strands of the molding 110 to distribute. In this way, the heat generation or damage, etc. of the superconducting wires can be avoided.

Außerdem kann eine innere halbleitende Schicht 150 an einer Außenseite der zweiten supraleitenden Leiterschicht 130b vorgesehen sein, die an einer Außenseite der ersten supraleitenden Leiterschicht 130a vorgesehen ist. Dabei kann die innere halbleitende Schicht 150 zum Entspannen einer Elektrofeldkonzentration pro Bereich der supraleitenden Leiterschicht 130 und zum Homogenisieren eines Elektrofelds einer Oberfläche vorgesehen sein. Noch genauer gesagt, kann sie zum Entspannen der im Eckenbereich der Supraleiterdrähte entstehenden Elektrofeldkonzentration und zum Homogenisieren einer Elektrofeldverteilung vorgesehen sein. Dies gilt ebenso für die später zu erläuternde, äußere halbeleitende Schicht 170.In addition, an inner semiconductive layer 150 on an outer side of the second superconducting conductor layer 130 b be provided, which on an outer side of the first superconducting conductor layer 130a is provided. In this case, the inner semiconducting layer 150 for relaxing an electric field concentration per region of the superconducting conductor layer 130 and to homogenize an electric field of a surface. More specifically, it may be provided for relaxing the electric field concentration resulting in the corner region of the superconducting wires and for homogenizing an electric field distribution. This also applies to the outer half-conductive layer to be explained later 170 ,

Die innere halbleitende Schicht 150 kann derart vorgesehen sein, dass ein halbleitendes Band gewunden ist. The inner semiconducting layer 150 may be provided such that a semiconducting tape is wound.

Daneben kann eine Isolierschicht 160 an der Außenseite der inneren halbleitenden Schicht 150 angeordnet sein. Diese Isolierschicht 160 kann zur Erhöhung einer Isolationsfestigkeit des supraleitenden Kabels vorgesehen sein. Im Allgemeinen wird ein vernetztes Polyethylen (VPE) (english: XLPE, Cross Linking-Polyethylene) oder ein Ölkabel zur Isolierung eines Hochspannungskabels verwendet, wobei es jedoch ein Problem gibt, dass das supraleitende Kabel zwecks einer Supraleitfähigkeit auf eine kryogenische Temperatur gekühlt wird, wobei bei der kryogenischen Temperatur das vernetztes Polyethylen beschädigt wird, was zur Isolationszerstörung führen kann, und wobei das Ölkabel ein Umweltproblem, etc. verursachen kann, weshalb das erfindungsgemäße, supraleitende Kabel ein Isolierpapier aus üblichem Papier als Isolierschicht 160 verwenden kann, wobei diese Isolierschicht 160 derart ausgelegt werden kann, dass das Isolierpapier mehrmalig gewunden ist.In addition, an insulating layer 160 on the outside of the inner semiconductive layer 150 be arranged. This insulating layer 160 may be provided to increase an insulation resistance of the superconducting cable. Generally, a cross-linked polyethylene (XLPE) or an oil cable is used to insulate a high voltage cable, but there is a problem that the superconducting cable is cooled to a cryogenic temperature for superconductivity at the cryogenic temperature, the cross-linked polyethylene is damaged, which may lead to insulation damage, and the oil cable may cause an environmental problem, etc., and therefore the superconducting cable of the present invention is an insulating paper made of ordinary paper as an insulating layer 160 can use, with this insulating layer 160 can be designed so that the insulating paper is wound several times.

Dabei wird als Isolierpapier haupsächlich ein Kraftpapier oder Polypropylen-Lamellenapper (englisch: PPLP, Polypropylene Laminated Paper) verwendet. Für das supraleitende Kabel von den verschiedenen, papierisolierten Materialien wird das Polypropylen-Lamellenpapier unter Berücksichtigung der Eigenschaften, wie z. B. Einfachheit der Windungen, Isolierfestigkeit, etc. verwendet.In this case, a kraft paper or polypropylene lamella rapier (English: PPLP, Polypropylene Laminated Paper) is mainly used as insulating paper. For the superconducting cable of the various paper-insulated materials, the polypropylene laminate paper is prepared in consideration of the characteristics such B. simplicity of turns, insulation, etc. used.

Weiterhin kann die äußere halbleitende Leiterschicht 170 an der Außenseite der Isolierschicht 160 vorgesehen sein. Auch die äußere halbleitende Leiterschicht kann zum Entspannen einer Elektrofeldkonzentration pro Bereich der supraleitenden Leiterschicht 130 und zum Homogenisieren eines Elektrofelds einer Oberfläche vorgesehen sein, wobei auch die äußere halbleitende Schicht 170 derart vorgesehen sein kann, dass ein halbleitendes Band gewunden ist.Furthermore, the outer semiconductive conductor layer 170 on the outside of the insulating layer 160 be provided. The outer semiconductive conductor layer can also be used to relax an electro-field concentration per region of the superconducting conductor layer 130 and for homogenizing an electric field of a surface, wherein also the outer semiconductive layer 170 may be provided such that a semiconducting tape is wound.

Außerdem kann eine supraleitende Schirmschicht 180 an einer Außenseite der äußeren halbleitenden Schicht 170 vorgesehen sein. Dabei kann das Verfahren zum Ausbilden der supraleitenden Schirmschicht 180 ebenso wie das Verfahren zum Ausbilden der supraleitenden Leiterschicht 130 sein. Ist eine Oberfläche der äußeren halbleitenden Schicht 170 uneben, dann kann eine Glättungsschicht je nach Bedarf vorgesehen sein, wobei die Supraleiterdrähte zum Ausbilden der supraleitenden Schirmschicht 180 an einer Außenseite der Glättungsschicht jeweils in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sein können.In addition, a superconductive shielding layer 180 on an outer side of the outer semiconductive layer 170 be provided. In this case, the method of forming the superconducting shield layer 180 as well as the method of forming the superconducting conductor layer 130 be. Is a surface of the outer semiconductive layer 170 uneven, then a smoothing layer may be provided as needed, the superconducting wires for forming the superconductive shielding layer 180 may be arranged next to each other in the circumferential direction on an outer side of the smoothing layer.

Dabei ist ein elektrischer Strom, der durch die aus den Supraleiterdrähten der zweiten Generation bestehende Schirmschicht fließt, so dimensioniert, dass er ca. 95% eines elektrischen Stroms beträgt, der durch die supraleitende Leiterschicht fließt, so dass ein magnetisches Streufeld minimiert werden kann.At this time, an electric current flowing through the shield layer composed of the second-generation superconducting wires is dimensioned to be about 95% of an electric current flowing through the superconducting conductor layer, so that stray magnetic field can be minimized.

Ferner kann an einer Außenseite der supraleitenden Schirmschicht 180 eine Kernummantelungslage 190 vorgesehen sein, die zur Ummangelung des Kerns 100 dienen kann. Diese Kernummantelungslage 190 kann jede Art von Bändern oder Bindern, etc. aufweisen, wobei sie als Außenmantel dienen kann, damit der Kern 100 einer nachfolgenden beschriebenen Kühlschicht ausgesetzt wird, als auch gleichzeitig zur Anbindung aller Bestandteile des Kerns 100 dienen kann, und wobei sie aus einem metallischen Band, wie z. B. aus SUS-Werkstoff bestehen kann.Further, on an outer side of the superconductive shield layer 180 a core coating layer 190 be provided for the deficiency of the core 100 can serve. This core sheath layer 190 can have any kind of bands or binders, etc., where it can serve as an outer jacket, thus the core 100 a subsequent described cooling layer is exposed, as well as simultaneously to connect all the components of the core 100 can serve, and where they are made of a metallic band, such. B. may consist of SUS material.

Auf diese Weise kann der Kern 100 des supraleitenden Kabels ausgestaltet sein, wobei die Glättungsschicht und die halbleitende Schicht in 1 und 2 als Einzelschicht aus gleichem Werkstoff ausgebildet sind, während jedoch je nach Bedarf auch verschiedene Hilfsschichten zusätzlich vorgesehen sein können.That way, the core can 100 of the superconducting cable, wherein the smoothing layer and the semiconductive layer are in 1 and 2 are formed as a single layer of the same material, but depending on requirements, different auxiliary layers can be additionally provided.

Darüber hinaus kann ein Kühlteil 200 an einer Außenseite des Kerns 100 angebracht sein. Dieser Kühlteil 200 kann zur Kühlung der Supraleiterdrähte des Kerns 100 vorgesehen sein, wobei er in seiner Innenseite mit einem Zirkulationskreislauf eines flüssigen Kältemittels versehen sein kann. Als flüssiges Kältemittel kann ein Flüssigstickstoff verwendet werden, wobei dieses flüssiges Kältemittel (d. h. Flüssigstickstoff) den Kühlungskreislauf in einem gekühlten Zustand, bei dem es eine Temperatur von –200°C aufweist, zirkulieren und somit eine Supraleitungsbedingung der im Kern 100 innerhalb des Kühlteils vorgesehenen Supraleiterdrähte, d. h. eine kryogenische Bedingung aufrechterhalten kann.In addition, a refrigerator can 200 on an outside of the core 100 to be appropriate. This refrigerator part 200 can be used to cool the superconducting wires of the core 100 be provided, it may be provided in its inside with a circulation circuit of a liquid refrigerant. As the liquid refrigerant, a liquid nitrogen may be used, and this liquid refrigerant (ie, liquid nitrogen) circulates the cooling circuit in a cooled state where it has a temperature of -200 ° C, and thus a superconducting condition of the core 100 superconducting wires provided inside the cooling part, ie, can maintain a cryogenic condition.

Dabei kann der in dem Kühlteil 200 vorgesehene Kühlungskreislauf das flüssige Kältemittel in eine Richtung fließen lassen, wobei dieses Kältemittel mittels einer Anschlussdose, etc. des supraleitenden Kabels gesammelt, wieder gekühlt und dann wieder dem Kühlungskreislauf des Kühlteils 200 zugeführt werden kann.It can be in the refrigerator 200 provided cooling circuit can flow the liquid refrigerant in one direction, said refrigerant collected by means of a junction box, etc. of the superconducting cable, cooled again and then back to the cooling circuit of the cooling part 200 can be supplied.

Ferner kann ein inneres Metallrohr 300 an einer Außenseite des Kühlteils 200 angebracht sein. Dabei dient das innere Metallrohr 300 zusammen mit einem später erwähnten äußeren Metallrohr 600 als Außenmantel des supraleitenden Kabels, damit eine mechanische Beschädigung des Kerns 100 beim Verlegen und Betreiben des supraleitenden Kabels verhindert werden kann. In der Regel wird das supraleitende Kabel zur einfachen Herstellung und Transportierung auf eine Trommel aufgewickelt und dann beim Installieren aus der Trommel ausgewickelt, weshalb eine Biege- oder Zugsspannung auf das supraleitende Kabel dauerhaft ausgeübt werden kann.Furthermore, an inner metal tube 300 on an outside of the cooling part 200 to be appropriate. Here, the inner metal tube is used 300 together with a later-mentioned outer metal tube 600 as the outer sheath of the superconducting cable, thus causing mechanical damage to the core 100 can be prevented during installation and operation of the superconducting cable. In general, that will Superconducting cables are wound on a drum for easy manufacture and transport, and then unwound from the drum during installation, allowing flexural or tensile stress to be exerted permanently on the superconducting cable.

Damit die Ausgangsleistung auch in der Situation, bei der diese mechanische Spannung ausgeübt wird, aufrechterhalten werden kann, kann das innere Metallrohr 300 vorgesehen sein. Daher kann das innere Metallrohr 300 zur Verstärkung einer Steifigkeit gegen die mechanische Spannung eine Wellstruktur aufweisen, in der die Erhöhungen und Vertiefungen in die Längsrichtung des supraleitenden Kabels wiedergeholt werden, wobei das innere Metallrohr 300 somit aus einem Material, wie z. B. Aluminium, etc. bestehen kann.So that the output power can be maintained even in the situation in which this mechanical stress is exerted, the inner metal tube 300 be provided. Therefore, the inner metal tube 300 have a corrugated structure for enhancing a rigidity against the mechanical stress, in which the elevations and depressions are repeated in the longitudinal direction of the superconducting cable, wherein the inner metal tube 300 thus made of a material such. As aluminum, etc. may exist.

Da das innere Metallrohr 300 an der Außenseite des Kühlteils 200 angebracht ist, kann es entsprechend dem Temperatur des flüssigen Kältemittels kryogenisch sein. Daher kann das innere Metallrohr 300 als Tieftemperatur-Metallrohr klassifiziert werden.Because the inner metal tube 300 on the outside of the refrigerator 200 is attached, it may be cryogenic according to the temperature of the liquid refrigerant. Therefore, the inner metal tube 300 classified as cryogenic metal tube.

Ferner kann am Außenumfang des inneren Metallrohrs 300 ein Wärmedämmteil 400 angebracht sein, der eine Wärmedämmschicht aufweist, die derart ausgebildet ist, dass ein Wärmedämmmaterial, das durch das dünne Beschichten mit einem Polymer mit niedrigen Wärmeleitvermögen ausgebildet ist, an einer Metallschicht mit hohem Reflexionsvermögen mehrschichtig gewunden ist. Die Wärmedämmschicht bildet eine Mehrschichtisolierung (englisch: MLI, Multi-Layer Insulation) aus und kann somit zur Blockierung der Wärmeeindringung ins innere Metallrohr 300 vorgesehen sein.Further, on the outer circumference of the inner metal tube 300 a thermal insulation part 400 to be mounted, which has a heat-insulating layer, which is formed such that a heat-insulating material, which is formed by the thin coating with a polymer having low thermal conductivity, is wound multilayered on a metal layer with high reflectivity. The thermal barrier coating forms a multi-layer insulation (English: MLI, multi-layer insulation) and can thus block the heat penetration into the inner metal tube 300 be provided.

Da das innere Metallrohr 300 insbesondere aus Metall besteht und somit die Wärmeeindringung oder der Wärmeaustausch durch die Konduktion leicht erfolgen kann, kann der Wärmedämmteil 400 hauptsächlich den Wärmeaustausch oder die Wärmeeindringung durch die Konduktion minimieren, wobei auch aufgrund des Materials der Metallschicht mit hohem Reflexionsvermögen ein Effket zur Verhinderung des Wärmeaustauschs oder der Wärmeeindringung durch die Radiation erreicht werden kann.Because the inner metal tube 300 especially made of metal and thus the heat penetration or heat exchange can be easily done by the Konduktion, the thermal insulation part 400 mainly to minimize the heat exchange or the heat penetration by the conduction, whereby also due to the material of the metal layer with high reflectivity, an effect for preventing the heat exchange or the heat penetration by the radiation can be achieved.

Und kann sich die Anzahl der Schichten des Wärmedämmteils 400 dabei zur Minimierung der Wärmeeindringung einstellen. Besteht es hierbei aus vielen Schichten, dann wird ein Effket zur Blockierung einer Strahlungshitze erhöht, wobei jedoch ein Effekt zur Blockierung einer Leitungshitze und ein Effekt zur Blockierung einer Hitze durch die Konvektion aufgrund der dünneren Dicke einer Vakuumschicht reduziert werden, weshalb es wichtig ist, eine passende Anzahl der Schichten zu benutzen.And can the number of layers of the thermal insulation part 400 to minimize heat penetration. When it is composed of many layers, an effect of blocking a radiant heat is increased, but an effect of blocking a conduction heat and a heat-blocking effect by the convection are reduced due to the thinner thickness of a vacuum layer, therefore, it is important to use the appropriate number of layers.

Ferner kann ein Vakuumteil 500 an einer Außenseite des Wärmedämmteils 400 angebracht sein. Dabei kann der Vakuumteil 500 zur Minimierung eines Wärmeübertragung aufgrund einer Konvektion, etc. in Richtung auf die Wärmedämmschicht vorgesehen sein, die bei der nicht ausreichenden Wärmedämmung mittels des Wärmedämmteils 400 entstehen kann.Furthermore, a vacuum part 500 on an outside of the thermal insulation part 400 to be appropriate. In this case, the vacuum part 500 to minimize heat transfer due to convection, etc., in the direction of the thermal barrier coating, which is insufficient thermal insulation by means of the thermal barrier panel 400 can arise.

Daneben bildet der Vakuumteil 500 einen Abstandsraum von der Außenseite des Wärmedämmteils 400 aus, so dass er mittels des Verfahrens zum Vakuumieren des Abstandsraums ausgestaltet werden kann.Next to it is the vacuum part 500 a clearance space from the outside of the heat-insulating part 400 so that it can be configured by means of the method for vacuuming the distance space.

Hierbei kann der Vakuumteil 500 zumindest einen Abstandhalter 560 zur Ausbildung eines physikalischen Abstandsraum aufweisen, wobei der Abstandhalter als Abstandsraum dienen kann, der zur Verhinderung der Wärmeeindringung durch die Konvektion, etc. von dem Äußeren mit einer normalen Temperatur zur Seite des Kerns vorgesehen ist. Zur Gewährleistung, dass eine Kontaktierung zwischen dem äußeren Metallrohr 600, das an einer Außenseite des Abstandsraums im Vakuumteil 500 vorgesehen ist, und dem Wärmedämmteil 400 innerhalb des Vakuumteils 500 über den ganzen Bereich des supraleitenden Kabels verhindert werden kann, kann zumindest ein Abstandhalter 560 ferner in dem Abstandsraum vorgesehen sein, wobei die Anzahl dieser Abstandshalter noch genauer je nach der Art oder Größe des supraleitenden Kabels oder Abstandhalters vermehrt oder verringert werden kann. Diesbezüglich ist es gezeigt, dass das in 1 und 2 dargestellte supraleitende Kabel 1000 vier Abstandhalter aufweist, wobei jedoch die Anzahl dieser Abstandhalter vermehrt oder verringert werden kann.Here, the vacuum part 500 at least one spacer 560 for forming a physical clearance space, which spacer may serve as a clearance space provided for preventing the heat infiltration by the convection, etc., from the exterior at a normal temperature to the side of the core. To ensure that a contact between the outer metal tube 600 at an outside of the distance space in the vacuum part 500 is provided, and the thermal insulation part 400 within the vacuum part 500 can be prevented over the entire range of superconducting cable, at least one spacer 560 Further, be provided in the spacer space, wherein the number of these spacers can be increased or decreased more precisely depending on the type or size of the superconducting cable or spacer. In this regard, it is shown that in 1 and 2 illustrated superconducting cables 1000 has four spacers, but the number of these spacers can be increased or decreased.

Dabei können die Abstandhalter 560 entlang die Längsrichtung des supraleitenden Kabels angeordnet sein, wobei durch diese Abstandhalter die Außenseite des Kerns 100, noch genauer den Wärmedämmteil 400 spiral- oder kreisförmig umwickelnd gewunden werden kann.The spacers can 560 be arranged along the longitudinal direction of the superconducting cable, through these spacers, the outside of the core 100 , even more precisely the thermal insulation part 400 Spiral or circular wound can be wound.

Hinsichtlich der Anzahl der Abstandhalter 560 kann das supraleitende Kabel gemäß der vorliegenden Erfindung 3 bis 5 Abstandhalter aufweisen. Dabei können die Abstandhalter durch das Ausbilden eines Abstandsraums den Wärmeaustausch aufgrund der Konduktion verhindern, wobei die Struktur der Abstandhalter ein- oder mehrschichtig ausgestaltet sein kann.Regarding the number of spacers 560 For example, the superconducting cable according to the present invention may have 3 to 5 spacers. In this case, the spacers can prevent the heat exchange due to the Konduktion by forming a distance space, wherein the structure of the spacers can be configured one or more layers.

Ferner kann der Werkstoff der Abstandhalter 560 ein Harz, z. B. Polyethylen (PE) sein.Furthermore, the material of the spacers 560 a resin, e.g. As polyethylene (PE).

Ferner kann der Abstandhalter 560 je nach Bedarf aus einem Fluoroharz (z. B. Polytetrafluorethylen (englisch: PTFE, Poly Tetra Fluoro Ethylene; Teflon (Marke)) bestehen, oder seine Rückoberfläche, die aus einem üblichen Harz (z. B. Polyethylen) besteht, mit dem Fluoroharz (z. B. Polytetrafluorethylen) beschichtet werden.Furthermore, the spacer 560 as required from a fluororesin (eg polytetrafluoroethylene (English: PTFE, Poly Tetra Fluoro Ethylene; Teflon (trademark)), or its back surface, which consists of a conventional resin (eg polyethylene), are coated with the fluororesin (eg polytetrafluoroethylene).

Dabei kann das Polytetrafluorethylen als Art vom Fluoroharz aufgrund einer starken chemischen Kombination zwischen einem Fluor und einem Kohlenstoff eine sehr stabile Verbindung ausbilden, so dass es die guten Eigenschaften, wie z. B. fast vollkommene chemische Inaktivität, Wärmebeständigkeit, Nicht-Haftfestigkeit, gute Isoliersicherheit, niedrigen Reibungsbeiwert oder dergleichen besitzt.In this case, the polytetrafluoroethylene as a type of fluorine resin due to a strong chemical combination between a fluorine and a carbon form a very stable compound, so that it has the good properties such. B. has almost complete chemical inactivity, heat resistance, non-adhesive strength, good insulating security, low coefficient of friction or the like.

Weiterhin weist das Polytetrafluorethylen eine gewisse Flexibilität, weshalb es den Wärmedämmteil 400 spiralförmig umwickelnd in die Längsrichtung des supraleitenden Kabels gewunden angeordnet sein kann, während es auch eine gewisse Festigkeit aufweist, weshalb es als Abstandsmittel zur Verhinderung der Kontaktierung zwischen dem Wärmedämmteil 400 und dem äußeren Metallrohr 600 verwendet werden und zur physikalischen Aufrechterhaltung des den Vakuumteil 500 aufbauenden Abstandsraums dienen kann. Der Durchmesser des Abstandhalters 560 kann 4 mm bis 8 mm betragen. Ferner kann der Querschnitt des Abstandhalters 560 in verschiedenen Formen, wie z. B. Kreisform, Dreieck, Viereck, Stern, etc. ausgebildet sein.Furthermore, the polytetrafluoroethylene has a certain flexibility, which is why it is the thermal insulation part 400 spirally wound in the longitudinal direction of the superconducting cable can be wound, while it also has a certain strength, which is why it acts as a spacer to prevent the contact between the heat-insulating part 400 and the outer metal tube 600 to be used and to physically maintain the vacuum part 500 can serve constructive distance space. The diameter of the spacer 560 can be 4 mm to 8 mm. Furthermore, the cross section of the spacer 560 in different forms, such as B. circular shape, triangle, square, star, etc. may be formed.

Dabei kann auch ein äußeres Metallrohr 600 an einer Außenseite des mit den Abstandhaltern 560 versehenen Vakuumteils 500 angebracht sein. Dabeil kann das äußere Metallrohr 600 eine gleiche Form aufweisen bzw. aus einem gleichen Material bestehen, wie das innere Metallrohr 300, wobei das äußere Metallrohr 600 einen größeren Durchmesser aufweist, als das innere Metallrohr 300, so dass es möglich ist, durch die Abstandhalter 560 einen Abstandsraum auszubilden. Auf diese Abstandhalter 560 wird später noch näher eingegangen.It can also be an outer metal tube 600 on an outside of the with the spacers 560 provided vacuum part 500 to be appropriate. Dabeil can the outer metal tube 600 have the same shape or consist of a same material, such as the inner metal tube 300 , wherein the outer metal tube 600 has a larger diameter than the inner metal tube 300 so that it is possible through the spacers 560 to form a distance space. On these spacers 560 will be discussed later.

Zudem kann auch an einer Außenseite des äußeren Metallrohrs 600 ein Außenmantel 700 angebracht sein, der eine Ummantelungsfunktion zum Beschützen des Inneren des supraleitenden Kabels übernimmt. Dabei kann als Material des Außenmantels 700 ein Ummantelungsmaterial verwendet werden, das den Außenmantel 700 eines üblichen Stromzuführungskabels aufbaut. Der Außenmantel 700 kann die Korrosion des inneren Metallrohrs 600 etc. verhindern bzw. die Beschädigung des Kabels durch die Außenkraft vermeiden. Dabei kann er aus einem Material, wie z. B. polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), etc. bestehen.In addition, also on an outer side of the outer metal tube 600 an outer jacket 700 be attached, which takes over a sheath function for protecting the interior of the superconducting cable. It can be used as the material of the outer jacket 700 a sheath material may be used, which is the outer sheath 700 a usual power supply cable builds. The outer jacket 700 can the corrosion of the inner metal pipe 600 prevent etc. or avoid the damage of the cable by the external force. It can be made of a material such. As polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), etc. exist.

3 zeigt ein Beispiel für einen Supraleiterdraht, der auf ein supraleitendes Kabel angewandt werden kann. Noch genauer zeigt 3(a) eine Schnittdarstellung des bestehenden Supraleiterdrahtes 131 ohne eine elektrisch leitende Schicht, während 3(b) den Supraleiterdraht 131 zeigt, an dem eine elektrisch leitende Schicht aus einem bei Normaltemperatur eine elektrische Leitfähigkeit besitzenden Metall angefügt ist. 3 shows an example of a superconducting wire that can be applied to a superconducting cable. Still more detail shows 3 (a) a sectional view of the existing superconducting wire 131 without an electrically conductive layer while 3 (b) the superconducting wire 131 shows, to which an electrically conductive layer of a metal having normal conductivity at an electrical conductivity is attached.

Da der das supraleitende Kabel aufbauende Supraleiterdraht englang die Längsrichtung des supraleitenden Kabels spiralförmig gewunden sind und somit eine Verdrehungsspannung auf den Supraleiterdraht dauerhaft ausgeübt wird, kann die Unterbrechung des Supraleiterdraht beim Herstellungs- oder Aufwickelvorgang des supraleitenden Kabels entstehen, wobei das supraleitende Kabel bei den Unfällen, wie z. B. Kurzschluss (Auslöschung, Blitz, Isolationsyerstörung, Zerstörung der supraleitenden Bedingung, etc.) den Formkörper 110 als Rückleiter verwendet, wie oben erwähnt.Since the superconducting wire constituting the superconducting wire is spirally wound in the longitudinal direction of the superconducting cable, and thus a torsional stress is permanently applied to the superconducting wire, the interruption of the superconducting wire may occur during the manufacturing or winding operation of the superconducting cable, whereby the superconducting cable in the accidents, such as As short circuit (extinction, flash, Isolationsyerstörung, destruction of the superconducting condition, etc.) the shaped body 110 used as the return conductor, as mentioned above.

Da der Supraleiterdraht gemäß der vorliegenden Erfindung an seinen beiden Oberflächen mit der elektrisch leitenden Schicht me1 bzw. me2 aus einem bei Normaltemperatur eine elektrische Leitfähigkeit besitzenden Metall versehen ist und somit einen Effekt zur Verstärkung einer mechanischen Steifigkeit des Supraleiterdrahtes selbst anbietet, und gleichzeitig die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 beim Entstehen des Kurzschlussunfalls eines supraleitenden Systems zusammen mit dem Formkörper eine Funktion als Rückleiter durchführt, kann kann der Durchmesser des Formkörpers im Vergleich zum supraleitenden Kabel, auf das der Supraleiterdraht ohne die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 angewandt ist, verkleinert werden, so dass auch ein Effekt zur Reduzierung des Durchmessers und des Gewichtes des gesamten supraleitenden Kabels erhalten werden kann. Dies wird nachfolgend näher analysiert.Since the superconducting wire according to the present invention is provided on both surfaces thereof with the electrically conductive layer me1 and me2, respectively, of a metal having an electric conductivity at normal temperature and thus offers an effect of enhancing mechanical rigidity of the superconducting wire itself, and at the same time the electrically conductive one Layer me1 or me2 performs a function as a return conductor when the short-circuit accident of a superconducting system is formed together with the molded body, the diameter of the molded body can be compared to the superconducting cable to which the superconducting wire without the electrically conductive layer me1 or me2 is applied. be reduced, so that an effect can be obtained to reduce the diameter and the weight of the entire superconducting cable. This will be analyzed in more detail below.

Diesbezüglich weist der in 3(a) gezeigte herkömmliche Supraleiterdraht eine Breite von x (mm) und eine Dicke von y (mm) auf, während der in 3(b) gezeigte, supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet ist, dass an den beiden Oberflächen des herkömmlichen Supraleiterdrahtes jeweils ein Metallwerkstoff vorgesehen und danach auch jeweils eine elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 mit einer Breite von x (mm) und Dicke von y (mm) bis 2y (mm) zusätzlich aufgebracht wird.In this regard, the in 3 (a) The conventional superconducting wire shown in FIG. 1 has a width of x (mm) and a thickness of y (mm) while that in FIG 3 (b) shown superconducting wire according to the present invention is formed such that provided on the two surfaces of the conventional superconducting wire in each case a metal material and then also each an electrically conductive layer me1 or me2 with a width of x (mm) and thickness of y (mm ) up to 2y (mm) is applied additionally.

Daher kann der supraleitende Draht 131 gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgelegt sein, dass an dem bestehenden Supraleiterdraht 131' eine elektrisch leitende Schicht mit einer Dicke von y (mm) bis 2y (mm) aufgebracht wird, so dass eine gesamte Dicke 3y (mm) bis 5y (mm) betragen kann.Therefore, the superconducting wire 131 according to the present invention be designed so that on the existing superconducting wire 131 ' an electrically conductive layer having a thickness of y (mm) to 2y (mm) is applied, so that a total thickness may be 3y (mm) to 5y (mm).

Als ein im nachfolgend erwähnten Versuch verwendeter Supraleiterdraht wurde ein supraleitender Draht verwendet, der eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm aufweist, d. h. mit y = 0,1.As a superconducting wire used in the below-mentioned experiment was a superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, that is, y = 0.1.

Dabe kann die elektrisch leitende Schicht mittels der Lötung jeweils an den bestehenden Supraleiterdrähten angefügt sein, wie später erwähnt.Thereby, the electrically conductive layer may be attached to the existing superconducting wires by means of the soldering, as mentioned later.

Wenn die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 mittels der Lötung jeweils an den beiden Oberflächen der bestehenden Supraleiterdrähte 131 angefügt ist und die laterale Seite der jeweiligen Supraleiterdrähte 131 gelötet wird oder die ganzen Oberflächen der Supraleiterdrähte 131 mit Metall plattiert werden, dann kann der Fehlerstrom beim Entstehen des Unfalls, wie z. B. Kurzschlusses, etc. sowohl auf die jeweils parallel zu den jeweiligen Supraleiterdrähten geschalteten Litzen des Formkörpers 110 als auch auf die an den jeweiligen Supraleiterdrähten angefügte, elektrisch leitende Schicht verteilt werden, weshalb diese elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 zusammen mit dem Formkörper die Rolle als Rückleiter mit übernehmen kann.If the electrically conductive layer me1 or me2 by means of the soldering respectively on the two surfaces of the existing superconducting wires 131 is attached and the lateral side of the respective superconducting wires 131 is soldered or the whole surfaces of the superconducting wires 131 be clad with metal, then the fault current in the occurrence of the accident, such. As short circuit, etc., both on each parallel to the respective superconducting wires strands of the molding 110 are distributed as well as on the attached to the respective superconducting wires, electrically conductive layer, which is why this electrically conductive layer me1 or me2 can take over together with the molding the role as a return conductor.

Obwohl die jeweilige elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 eine Breite von x (mm) und eine Dicke von y (mm) bis 2y (mm) aufweist, wird sie ferner an den beiden Oberflächen der Supraleiterdrähte mit einer bestehenden Dicke von y (mm) angefügt, weshalb in diesem Fall die elektrische Leitfähigkeit anhand des Skineffektes, etc. noch größer wird, als bei dem Fall, bei dem die elektrisch leitende Schicht mit einer Dicke von 2y (mm) bis 4y (mm) nur an einer Oberfläche der jeweiligen bestehenden Supraleiterdrähte angefügt wird.Although the respective electrically conductive layer me1 or me2 has a width of x (mm) and a thickness of y (mm) to 2y (mm), it is further formed on the two surfaces of the superconducting wires having an existing thickness of y (mm). Therefore, in this case, the electric conductivity becomes larger due to the skin effect, etc., than in the case where the electrically conductive layer having a thickness of 2y (mm) to 4y (mm) is formed on only one surface of the existing one Superconducting wires is added.

Falls die elektrisch leitende Schicht jeweils an den beiden Oberflächen des Supraleiterdrahtes angefügt ist, kann das Trennungsphänomen der elektrisch leitenden Schicht beim Biegen des Supraleiterdrahtes minimiert und somit die Steifigkeit besser verstärkt werden, als bei dem Fall, bei dem die elektrisch leitende Schicht nur an einer Oberfläche des bestehenden Supraleiterdrahtes angefügt ist, wobei es auch beim Verwenden der elektrisch leitenden Schicht als Rückleiter vermutlich günstig sein kann, jeweils an den beiden Oberflächen des Supraleiterdrahtes die elektrisch leitende Schicht anzufügen und auch das Durchmesser des Formkörpers zu verkleinern.If the electroconductive layer is attached to each of the two surfaces of the superconducting wire, the separation phenomenon of the electroconductive layer in bending the superconducting wire can be minimized, and thus the rigidity can be better enhanced than in the case where the electroconductive layer is only on one surface is added to the existing superconducting wire, and it may also be favorable when using the electrically conductive layer as the return conductor, in each case attach the electrically conductive layer on the two surfaces of the superconducting wire and also to reduce the diameter of the shaped body.

Beträgt die Dicke der jeweiligen bestehenden Supraleiterdrähte hierbei ca. 0,1 mm, während die Dicke der jeweiligen elektrisch leitenden Schichten ca. 0,1 bis 0,2 mm beträgt, dann kann die Dicke des supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung 0,3 bis 0,5 mm betragen, so dass man so ansehen könnte, dass die Dicke der jeweiligen supraleitenden Drähte gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der der jeweiligen bestehenden Supraleiterdrähte im großen Maßstab vergrößert würde. Jedoch stell auch die Dicke der jeweiligen verbesserten Supraleiterdrähte nur ein Niveau vom Dünnfilm dar und somit ist ihr Einfluss auf die ganze Dicke des supraleitenden Kabels nicht groß. Trotzdem kann die Querschnittsfläche des Formkörpers, bei dem die nicht isolierten Litzen in einer sehr kompakten Form ausgestaltet sind, wie oben erwähnt, um 10% bis 40% reduziert werden.If the thickness of the respective existing superconducting wires is about 0.1 mm while the thickness of the respective electrically conductive layers is about 0.1 to 0.2 mm, then the thickness of the superconducting wire according to the present invention may be 0.3 to 0.5 mm, so that it could be considered that the thickness of the respective superconducting wires according to the present invention would be increased in comparison with that of the respective existing superconducting wires on a large scale. However, the thickness of each of the improved superconducting wires is only one level of the thin film, and thus their influence on the whole thickness of the superconducting cable is not large. Nevertheless, the cross-sectional area of the molded article in which the uninsulated strands are formed in a very compact shape as mentioned above can be reduced by 10% to 40%.

Dadurch kann erfindungsgemäß der supraleitende Draht bereitgestellt werden, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, sowie bei welchem ein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A betragen kann.Thus, according to the present invention, the superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm can be provided, and using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (FIG. Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) is prepared, and in which a threshold current (DC Ic) in the self-field at a temperature of 77 K under air pressure of 1 bar 150 A to 500 A can be.

4 zeigt jeweils einen Aufbau der supraleitenden Drähte gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Schnittdarstellung. 4 shows a structure of the superconducting wires according to the present invention in a sectional view, respectively.

Noch genauer gesagt, zeigt 4(a) eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Supraleiterdraht, der auf ein supraleitendes Kabel gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann, während 4(b) eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels für den supraleitenden Draht zeigt.More specifically, shows 4 (a) a sectional view of an embodiment of a superconducting wire, which can be applied to a superconducting cable according to the present invention, while 4 (b) a sectional view of another embodiment of the superconducting wire shows.

Aus Gründen der besseren Ausführungen wird der supraleitende Draht 131, der supraleitende Leiterschicht aufbaut, nachfolgend als Beispiel erläutert.For the sake of better embodiments, the superconducting wire 131 , which builds superconducting conductor layer, explained below as an example.

Dabei kann der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung denjenigen der ersten oder der zweiten Generation darstellen.In this case, the superconducting wire according to the present invention may be those of the first or the second generation.

Diesbezüglich wird der Fall, bei dem ein elektrischer Widerstand bei der Temperaturbedingung, bei der die Temperatur weniger als ein bestimmter Wert ist, auf ,Null' geht, ein supraleitendes Phänomen genannt, während der Fall, bei dem ein supraleitendes Phänomen bei der im Vergleich zu der absoluten Temperatur relativ hohen Temperatur, die einer absoluten Nullpunkt (0 K (–273°C)) nicht gleich, sondern an 100 K (–173°C) nahe ist, auftritt, einen Hochtemperatur-Supraleiter genannt wird. Als die Supraleiterdrähte, die im Bereich vom Stromzuführungskabel verwendet werden, werden die Hochtemperatur-Supraleiter verwendet, wobei schon die Supraleiterdrähte der ersten Generation, die als Hauptmaterial ein Silber(Ag)-Basismaterial und BSCCO aufweisen, sowie die Supraleiterdrähte der zweiten Generation vom beschichteten Leitertyp, die als Hauptmaterial YBCO und ReBCO aufweisen, vorgestellt wurden. Dabei bedeuten die Supraleiterdrähte der zweiten Generation diejenigen, bei welchen als das supraleitende Material, das an einer Abscheidungsschicht der Supraleiterdrähte vorgesehen ist, hauptsächlich YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, Ho), etc. verwendet werden.In this regard, the case where an electric resistance at the temperature condition in which the temperature is less than a certain value goes to 'zero' is called a superconducting phenomenon, while the case where a superconducting phenomenon is used in comparison with the absolute temperature relatively high temperature, which is not equal to an absolute zero point (0 K (-273 ° C)) but close to 100 K (-173 ° C) occurs, is called a high-temperature superconductor. As the superconducting wires used in the area of the power supply cable, the high-temperature superconductors are used, even the first-generation superconducting wires having as a main material a silver (Ag) base material and BSCCO and the second-generation coated-conductor type superconducting wires presenting as main material YBCO and ReBCO were. Here, the second-generation superconducting wires mean those in which as the superconducting material provided on a deposition layer of the superconducting wires, mainly YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, Ho), etc. are used.

Werden die Supraleiterdrähte der zweiten Generation hier ausführlich beschrieben, dann können sie derart ausgelegt sein, dass sie eine metallische Substratschicht, eine Abscheidungsschicht, Silber(Ag)-Schicht oder dergleichen aufweisen. Dabei wird die metallische Substratschicht als Basiselement des Supraleiterdrahtes verwendet und dient dazu, die mechanische Festigkeit der Supraleiterdrähte aufrecht zu erhalten, wobei für diese ein Material, wie z. B. Hastelloy, Nickel-Wolfram(Ni-W), etc. verwendet werden kann. Ferner weist die Abscheidungsschicht eine Pufferschicht zum Abscheiden einer supraleitenden Schicht am Metallsubstrat, und eine supraleitende Schicht auf, wobei diese supraleitende Schicht als Stromführungspfad eines elektrischen Stroms beim Durchschalten verwendet wird.Here, when the second generation superconducting wires are described in detail, they may be designed to have a metallic substrate layer, a deposition layer, a silver (Ag) layer, or the like. In this case, the metallic substrate layer is used as the base element of the superconducting wire and serves to maintain the mechanical strength of the superconducting wires, with a material such. As Hastelloy, nickel-tungsten (Ni-W), etc. can be used. Further, the deposition layer has a buffer layer for depositing a superconducting layer on the metal substrate, and a superconducting layer, which is used as a current-carrying path of an electric current in turn-on.

Ferner kann die Silber(Ag)-Schicht aus einer Silber(Ag)- oder Kupfer(Cu)-Legierungsschicht bestehen. Dabei befindet sich die Silber(Ag)-Legierungsschicht zwischen der supraleitenden Schicht und der Kupfer(Cu)-Legierungsschicht und kann die Abscheidung ermöglichen, wobei die Kupfer(Cu)-Legierungsschicht eine Rolle zur Verstärkung der mechanischen Festigkeit spielen kann. Ferner können die jeweiligen Legierungsschichten je nach dem Anwendungsgerät hinsichtlich ihrer Dicke bzw. ihres Materials voneinander unterschiedlich ausgelegt sein, wobei sie die Eigenschaften aufweisen, bei denen die elektrische Leitfähigkeit bei der Normaltemperatur besteht.Further, the silver (Ag) layer may consist of a silver (Ag) or copper (Cu) alloy layer. At this time, the silver (Ag) alloy layer is located between the superconductive layer and the copper (Cu) alloy layer and may allow deposition, whereby the copper (Cu) alloy layer may play a role of enhancing mechanical strength. Furthermore, depending on the application device, the respective alloy layers may be designed differently with regard to their thickness or their material, wherein they have the properties in which the electrical conductivity exists at the normal temperature.

Allerdings stellen die in 4 gezeigten, supraleitenden Drähte gemäß der vorliegenden Erfindung diejenigen der zweiten Generation dar, wobei für diese, die Supraleiterdrähte, bei denen eine metallische Substratschicht aus einem Hastelloy, Nicke-Wolfram(Ni-W)-Legierungsmaterial benutzt ist, verwendet werden können. Im Wesentlichen zeigt 4 insbesondere ein Beispiel, bei dem zwei Arten von Supraleiterdrähten angewandt sind.However, the in 4 According to the present invention, the superconducting wires according to the present invention are those of the second generation, for which superconducting wires using a metallic substrate layer of Hastelloy, nickel-tungsten (Ni-W) alloy material can be used. Essentially shows 4 specifically, an example in which two types of superconducting wires are used.

Dadurch kann der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen werden, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, sowie bei welchem ein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A betragen kann, wobei unter dem Eigenfeld eine elektromagnetische Umgebung verstanden wird, die durch einen elektrischen, durch den Draht selbst fließenden Strom erzeugt wird.Thereby, the superconducting wire according to the present invention having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm can be provided, and by using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, H 2 O), and in which a threshold current (DC Ic) in its own field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar 150 A to 500 A, wherein under the Self-field is understood to be an electromagnetic environment, which is generated by an electrical current flowing through the wire itself.

Dabei kann der Schwellenstrom mittels eines kontinuierlichen Messverfahrens im Abstand von ca. 0,5 m bis 1 m an einem zu messenden, supraleitenden Draht gemessen werden. Unter dem Schwellenstrom wird hierbei ein maximaler Strom (vor dem Kurzschluss, wie Auslöschung, etc.) verstanden, der durch das Anlegen einer dauerhaften Gleichspannung (DC) fließen kann.In this case, the threshold current can be measured by means of a continuous measuring method at a distance of about 0.5 m to 1 m on a superconducting wire to be measured. In this case, the threshold current is understood to be a maximum current (before the short circuit, such as extinction, etc.), which can flow through the application of a permanent DC voltage (DC).

Diesbezüglich zeigt 4(a) einen supraleitenden Draht 131, bei dem ein supraleitendes Material eines YBCO-Systems verwendet ist, während 4(b) eine Schnittdarstellung eines supraleitenden Drahtes 131 zeigt, bei dem ein supraleitendes Material eines ReBCO-Systems verwendet ist.In this regard shows 4 (a) a superconducting wire 131 in which a superconducting material of YBCO system is used during 4 (b) a sectional view of a superconducting wire 131 shows, in which a superconducting material of a ReBCO system is used.

Ferner kann der Werkstoff einer metallischen Substratschicht 1311, die den in 4(a) gezeigten, supraleitenden Draht 131 aufbaut, eine Nickel-Wolfram(Ni-W)-Legierung sein, wobei die metallische Substratschicht 1311 in Form eines Bands aus Metall ausgestaltet sein kann.Furthermore, the material of a metallic substrate layer 1311 that the in 4 (a) shown, superconducting wire 131 is a nickel-tungsten (Ni-W) alloy, wherein the metallic substrate layer 1311 can be configured in the form of a band of metal.

Oberhalb der metallischen Substratschicht 1311, die aus einem Nickel-Wolfram(Ni-W)-Legierungsmaterial besteht, kann eine Abscheidungsschicht aufgebracht sein, die mehrere Pufferschichten 1312, 1313 und 1314 sowie eine supraleitende Schicht 1315 aus einem YBCO-Material aufweist.Above the metallic substrate layer 1311 made of a nickel-tungsten (Ni-W) alloy material, a deposition layer comprising a plurality of buffer layers may be applied 1312 . 1313 and 1314 and a superconducting layer 1315 made of a YBCO material.

Beim in 4(a) dargestellten Ausführungsbeispiel, sind drei Schichten von Pufferschichten 1312, 1313 und 1314 abgeschieden, wobei noch genauer jede Schicht, die die Pufferschichten aufbaut, aus einer Schicht aus einem Material, wie Y2O3, YSZ, CeO2, etc. ausgestaltet sein kann. Dabei wird eine supraleitende Schicht 1315 aus einem YBCO-Material oberhalb jeder Pufferschicht abgeschieden, wobei an einer Außenseite der supraleitenden Schicht 1315 eine Silber(Ag)-Lage zwecks der Beschützung der supraleitenden Drähte, etc. als Silber(Ag)-Schicht 1316 aufgebracht sein kann.When in 4 (a) illustrated embodiment, are three layers of buffer layers 1312 . 1313 and 1314 More specifically, each layer that constructs the buffer layers may be more specifically formed of a layer of a material such as Y 2 O 3, YSZ, CeO 2, etc. This is a superconducting layer 1315 deposited from a YBCO material above each buffer layer, wherein on an outer side of the superconducting layer 1315 a silver (Ag) layer for the purpose of protecting the superconducting wires, etc. as a silver (Ag) layer 1316 can be applied.

Ferner kann die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 jeweils oberhalb und unterhalb des in 4(a) gezeigten, supraleitenden Drahtes 131, d. h. jeweils an einer Außenseite der Substratschicht 1311 und an der Silber(Ag)-Schicht 1316 aufgebracht sein.Furthermore, the electrically conductive layer me1 or me2 respectively above and below the in 4 (a) shown, superconducting wire 131 , ie in each case on an outer side of the substrate layer 1311 and at the silver (Ag) layer 1316 be upset.

Der Grund, warum die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 jeweils an den beiden Seiten des supraleitenden Drahtes 131 vorgesehen ist, besteht darin, um die physikalische Steifigkeit stärker verstärken, die Abweichung der physikalischen Eigenschaften je nach der Biegerichtung mehr minimieren, und die Kapazität der elektrisch leitenden Schicht als Rückleiter mehr vergrößern zu können, als bei dem Fall, bei dem eine elektrisch leitende Schicht nur an einer Seite vorgesehen ist, wie oben erwähnt.The reason why the electrically conductive layer me1 or me2 respectively on the two sides of the superconducting wire 131 is more to reinforce the physical rigidity more, to minimize the deviation of the physical properties depending on the bending direction, and to be able to increase the capacity of the electrically conductive layer as a return conductor more than at the case where an electrically conductive layer is provided on only one side, as mentioned above.

Ferner ist der supraleitende Draht 131, der jeweils eine supraleitende Leiterschicht oder eine supraleitende Schirmshicht aufbuat, derart ausgebildet, dass seine Stromführungsfunktion gemäß der Auslegungskapazität unter einer solchen Voraussetzung implementiert ist, dass die Supraleitungsbedingung aufrechterhalten wird, wobei der elektrische Strom, der durch den supraleitenden Draht 131 fließt, jedoch dann durch den obe beschriebenen Formkörper geführt wird, wenn die Supraleitungsbedingung aufgrund der Problem des Systems, etc. zerstört wird, und wobei der Durchmesser der Formkörpers oder die Anzahl der Leiterlitzen, etc. entsprechend der Kapazität zum Durchschalten des elektrischen Fehlerstroms bestimmt werden kann.Further, the superconducting wire 131 each having a superconducting conductor layer or a superconducting screen layer, is formed such that its current guiding function according to the design capacity is implemented under such a condition that the superconducting condition is maintained, the electric current passing through the superconducting wire 131 flows, but is then passed through the above-described shaped body, when the superconducting condition due to the problem of the system, etc., is destroyed, and wherein the diameter of the shaped body or the number of conductor strands, etc. are determined according to the capacity for switching through the electrical fault current can.

Da der Durchmesser des Formkörpers 110 endgültig entscheidend den Durchmesser des gesamten supraleitenden Kabels bestimmt, muss der Durchmesser Formkörpers jedoch zur Vorbereitung auf die Durchschaltung des elektrischen Fehlerstroms reduziert werden, so dass auch der Durchmesser oder das Gewicht des gesamten supraleitenden Kabels reduziert werden kann.As the diameter of the molding 110 However, if the diameter of the entire superconducting cable is ultimately decisively determined, the diameter of the shaped body must be reduced in preparation for the passage of the electrical fault current, so that the diameter or the weight of the entire superconducting cable can be reduced.

Wie in 4 dargestellt, ist die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 aus einem Metallmaterial, z. B. aus einem Messingmaterial daher jeweils oberhalb und unterhalb des supraleitenden Drahtes 131 vorgesehen, so dass die Steifigkeit des supraleitenden Drahtes 131 verstärkt werden und dabei gleichzeitig die elektrisch leitende Schicht als Rückleiter verwendet werden kann, was folglich zur Minimierung des Durchmessers, etc. des Formkörpers führen kann.As in 4 is shown, the electrically conductive layer me1 or me2 of a metal material, for. B. of a brass material therefore each above and below the superconducting wire 131 provided, so that the rigidity of the superconducting wire 131 be reinforced while the electrically conductive layer can be used as a return conductor, which can consequently lead to the minimization of the diameter, etc. of the molding.

Dabei kann die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 aus einem Metallmaterial in einer Form der metallischen Dünnfilmlage ausgestaltet sein, noch genauer aus einem Messingmaterial bestehen.In this case, the electrically conductive layer me1 or me2 can be configured from a metal material in a form of the metallic thin-film layer, more precisely consist of a brass material.

Mit dem Messing wird eine Legierung gemeint, die durch das Hinzufügen eines Zinks ins Kupfer erzeugt wird, wobei eine solche elektrisch leitende Schicht durch eine Kupferlegierung mit guter elektrische Leitfähigkeit außer dem Messing ersetzt werden kann.By brass is meant an alloy produced by adding a zinc to the copper, such an electrically conductive layer being replaced by a copper alloy having good electrical conductivity other than the brass.

Daher ist es vorteilhaft, dass eine elektrisch leitende Schicht aus dem Messing als Konzept, das eine Kupferlegierung außer dem Messing umfasst, zu verstehen sein sollte.Therefore, it is advantageous that an electrically conductive layer of brass should be understood as a concept comprising a copper alloy other than the brass.

Dabei kann die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 aus dem Metallmaterial, d. h. Messingmaterial, in der Form der metallischen Dünnfilmlage des Messings, etc. angefügt werden, wobei diese Messing-Dünnfilmlage eine Dicke 0,1 mm bis 0,2 mm aufweisen kann. Wenn es hierbei angenommen würde, dass eine Dicke einer elektrisch leitenden Schicht me aus einem Metallmaterial, die an einer Seite des supraleitenden Drahtes 131 in der Form des Messingbands angefügt wird, 0,125 mm beträgt, dann kann eine Dicke des gesamten, supraleitenden Drahtes 131 ca. 0,4 mm betragen.In this case, the electrically conductive layer me1 or me2 may be added from the metal material, ie, brass material, in the form of the metallic thin film layer of the brass, etc., and this brass thin film layer may have a thickness of 0.1 mm to 0.2 mm. If it were assumed here that a thickness of an electrically conductive layer is made of a metal material attached to one side of the superconducting wire 131 in the form of the brass band is added 0.125 mm, then a thickness of the entire, superconducting wire 131 about 0.4 mm.

Allerdings hat es sich gezeigt, dass, wenn die Dicke der an zumindest einer Seite des supraleitenden Drahtes 131 aufgebrachten, elektrisch leitenden Schicht aus dem Metallmaterial 0,1 mm oder kleiner ist, dann es schwer sein könnte, die Steifigkeit des supraleitenden Drahtes ausreichend zu verstärken, während, wenn die Dicke 0,2 mm oder größer ist, dann die Problem entstehen könnten, dass die elektrisch leitende Schicht aus dem Metallmaterial beim Biegen aus dem supraleitenden Draht abgetrennt wird und die Dicke des gesamten supraleitenden Drahtes 131 übermäßig dicker wird.However, it has been found that when the thickness of the at least one side of the superconducting wire 131 applied, electrically conductive layer of the metal material is 0.1 mm or smaller, then it might be difficult to sufficiently strengthen the rigidity of the superconducting wire, while if the thickness is 0.2 mm or larger, then the problem could arise that the electrically conductive layer of the metal material is separated during bending from the superconducting wire and the thickness of the entire superconducting wire 131 becomes overly thicker.

Beispielsweise kann es bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass, wenn die Dicke des supraleitenden Drahtes 131 ca. 0,1 mm beträgt, dann sie durch das Anfügen der elektrisch leitenden Schicht aus dem Metallmaterial in der messingbandförmigen Form mit der Dicke von 0,125 mm beispielweise an den beiden Seiten des supraleitenden Drahtes 0,35 mm betragen kann, d. h. um drei- bis vierfach vergrößert werden kann, wobei jedoch die gesamte Dicke weniger als 1 mm und somit ausreichend klein ist, so dass sich sie auf die gesamte Dicke des supraleitenden Kabels vernachlässigbar auswirkt. Trotzdem wird die Steifigkeit des supraleitenden Drahtes 131 verstärkt und auch als Rückleiter des elektrischen Fehlerstroms verwendet, was folglich zur Reduzierung des Durchmessers oder Gewichts des Formkörpers führen kann.For example, it may be provided in one embodiment that when the thickness of the superconducting wire 131 is about 0.1 mm, then it may be 0.35 mm by adding the electrically conductive layer of the metal material in the brass band shape having the thickness of 0.125 mm, for example, on the two sides of the superconducting wire, ie by three to can be increased four times, but the entire thickness is less than 1 mm and thus sufficiently small, so that it affects the entire thickness of the superconducting cable negligible. Nevertheless, the stiffness of the superconducting wire 131 reinforced and also used as a return conductor of the electrical fault current, which can consequently lead to the reduction of the diameter or weight of the molding.

Mit anderen Worten wird die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 aus dem Messingmaterial als metallische Dünnfilmlage jeweils oberhalb und unterhalb des supraleitenden Drahtes 131 vorgesehen, so dass die Steifigkeit des supraleitenden Drahtes 131 verstärkt und dabei gleichzeitig der Durchmesser oder das Gewicht des Formkörpers reduziert werden kann, was bedeutet, dass, wenn die elektrisch leitende Schicht mit einem vorbestimmten Dicke jeweils an der Außenseite der metallischen Substratschicht und an der Außenseite der Silber(Ag)-Schicht vorgesehen ist, dann der Durchmesser oder das Gewicht des Formkörpers relativ mehr reduziert werden kann, als bei dem Fall, bei dem die elektrisch leitende Schicht nicht am supraleitenden Draht 131 vorgesehen ist.In other words, the electrically conductive layer me1 or me2 is made of the brass material as the metallic thin film layer respectively above and below the superconducting wire 131 provided, so that the rigidity of the superconducting wire 131 at the same time, the diameter or the weight of the molding can be reduced, which means that when the electrically conductive layer having a predetermined thickness is provided on the outside of the metallic substrate layer and on the outside of the silver (Ag) layer, Then, the diameter or the weight of the shaped body can be reduced relatively more than in the case where the electrically conductive layer is not on the superconducting wire 131 is provided.

Auf diese Weise muss die angebrachte, elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 elektrisch mit dem supraleitenden Draht 131 verbunden werden, damit beim Entstehen eines elektrischen Fehlerstroms in einem Zustand, bei dem die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 mittels Löttung, etc. jeweils an den beiden seiten des supraleitenden Drahtes 131 angebracht ist, der elektrische Strom, der durch die supraleitende Schicht der Abscheidungsschicht 1315 fließt, nun durch die elektrisch leitende Schicht me1 bzw. me2 fließen kann.In this way, the attached, electrically conductive layer me1 or me2 must be electrically connected the superconducting wire 131 be connected, so when the occurrence of an electric leakage current in a state in which the electrically conductive layer me1 or me2 by means of soldering, etc. respectively on the two sides of the superconducting wire 131 attached, the electrical current passing through the superconducting layer of the deposition layer 1315 flows, can now flow through the electrically conductive layer me1 or me2.

Diesbezüglich ist in 4 das Verfharen im Wesentlichen daher nicht dargestellt, mittels welches der supraleitende Draht 131 und die elektrisch leitenden Schichten me1 und me2, die an den beiden Seiten des supraleitenden Drahtes 131 angebracht sind, zur Durchschaltung des elektrischen Fehlerstroms jeweils parallel zueinander geschaltet werden, und mittels welches der supraleitende Draht 131 und die elektrisch leitenden Schichten me1 und me2, die an den beiden Seiten des supraleitenden Drahtes 131 angebracht sind, jeweils elektrisch miteinander verbunden werden. Jedoch kann auch ein anderes Verfahren dabei verwendet werden, mittels welches die laterale Seite des supraleitenden Drahtes 131 mit einem metall-basierenden Lötmetall gelötet wird, oder mittels welches der supraleitende Draht 131 mit einer Metall mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit, z. B. Kupfer(Cu) plattiert wird.In this regard, is in 4 therefore, the process is essentially not represented by which the superconducting wire 131 and the electrically conductive layers me1 and me2, on the two sides of the superconducting wire 131 are mounted, are connected in parallel to each other for switching through the electrical fault current, and by means of which the superconducting wire 131 and the electrically conductive layers me1 and me2, on the two sides of the superconducting wire 131 are attached, each electrically connected to each other. However, another method may be used by which means the lateral side of the superconducting wire 131 is soldered with a metal-based solder, or by means of which the superconducting wire 131 with a metal with a good electrical conductivity, z. B. copper (Cu) is plated.

Mittels der beiden oben genannten Verfahren kann die Vergrößerung der Dicke oder des Volumens des supraleitenden Drahtes 131, an dem die elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 angebrachten sind, minimiert werden, und können somit die elektrisch leitednen Schichten me1 und me2 und der supraleitende Draht 131 elektrisch miteinander verbunden werden.By means of the above two methods can increase the thickness or volume of the superconducting wire 131 to which the electroconductive layers me1 and me2 are attached are minimized, and thus the electrically conductive layers me1 and me2 and the superconducting wire 131 electrically connected to each other.

Werden die metallische Substratschicht 1311, die den solchen Supraleiterdraht 131 aufbaut, die Abscheidungsschichten 1312 bis 1315 mit der supraleitenden Schicht, und die Silber(Ag)-Schicht 1316 mittels der Kupferplattierung oder der seitlichen Lötung jeweils elektrisch parallel zueinander geschaltet, dann wird die supraleitende Schicht 1315 elektrisch mit der metallischen Substratschicht 1311, der Silber(Ag)-Schicht 1316 und der jeweiligen electrisch leitenden Schichten me1 und me2 verbunden, wobei der elektrisch Fehlerstrom neben den elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 bis auf die metallische Substratschicht 1311 und die Silber(Ag)-Schicht 1316 verteilt werden kann.Be the metallic substrate layer 1311 that the such superconducting wire 131 builds up the deposition layers 1312 to 1315 with the superconducting layer, and the silver (Ag) layer 1316 By means of the copper plating or the lateral soldering in each case electrically connected in parallel to each other, then the superconducting layer 1315 electrically with the metallic substrate layer 1311 , the silver (Ag) layer 1316 and the respective electrically conductive layers me1 and me2, wherein the electrically fault current is adjacent to the electrically conductive layers me1 and me2 except for the metallic substrate layer 1311 and the silver (Ag) layer 1316 can be distributed.

Zudem können die elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 als metallische Dünnfilmlage mittels der Lötung an dem supraleitenden Draht 131 angebracht werden. Dabei besteht der Lötmetall zur Lötung der elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 an den beisen Seiten des supraleitenden Drahtes 131 aus Zinn (Sn), Blei (Pb) und Silber (Ag), wobei sein Schmelzpunkt 200°C oder niedriger sein kann. Wenn neben den solchen Lötmaterialien jedoch die metallische Substratschicht 1311 oder die Silber(Ag)-Schicht 1316, die die elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 und den supraleitenden Draht 131 aufbaut, elektrisch leitfähig angebracht werden kann, dann können auch verschiedene Löt- oder Anbringungsverfahren angewandt werden.In addition, the electroconductive layers me1 and me2 may be used as a metallic thin film layer by means of soldering to the superconducting wire 131 be attached. In this case, the solder for soldering the electrically conductive layers me1 and me2 on the other sides of the superconducting wire 131 of tin (Sn), lead (Pb) and silver (Ag), and its melting point may be 200 ° C or lower. However, in addition to such solder materials, the metallic substrate layer 1311 or the silver (Ag) layer 1316 containing the electrically conductive layers me1 and me2 and the superconducting wire 131 can be mounted electrically conductive, then also different soldering or attachment methods can be applied.

4(b) zeigt einen Supraleiterdraht 131', bei dem ein supraleitendes Material eines ReBCO-Systems verwendet ist. Dabei wird es auf die Wiederholung der gleichen Ausführungen wie bei den Ausführungen gemäß 4(a) verzichtet. 4 (b) shows a superconducting wire 131 ' in which a superconducting material of a ReBCO system is used. It is on the repetition of the same versions as in the embodiments according to 4 (a) waived.

Hierbei kann der Werkstoff der metallischen Substratschicht 1311', die den in 4(b) dargestellten, supraleitenden Draht 131' aufbaut, eine Nickel-Wolfram(Ni-W)-Legierung sein, wobei die metallische Substratschicht 1311' ebenfalls in der Form einer metallischen Dünnfilmlage ausgestaltet sein kann.Here, the material of the metallic substrate layer 1311 ' that the in 4 (b) shown, superconducting wire 131 ' is a nickel-tungsten (Ni-W) alloy, wherein the metallic substrate layer 1311 ' may also be configured in the form of a metallic thin film layer.

Oberhalb der metallischen Substratschicht 1311', die aus einem Nickel-Wolfram(Ni-W)-Legierungsmaterial besteht, kann eine Abscheidungsschicht 1312' bis 1317' vorgesehen sein, die zumindest sechslagige Pufferschichten 1312', 1313', 1314', 1315' und 1316' und eine supraleitende Schicht 1317' eines ReBCO-Systems aufweist, wobei an einer Außenseite der Abscheidungsschicht 1312' bis 1317' eine Silber(Ag)-lage als Silber(Ag)-Schicht 1318' aufgebracht sein kann.Above the metallic substrate layer 1311 ' made of a nickel-tungsten (Ni-W) alloy material may have a deposition layer 1312 ' to 1317 ' be provided, the at least six-layer buffer layers 1312 ' . 1313 ' . 1314 ' . 1315 ' and 1316 ' and a superconducting layer 1317 ' a ReBCO system, wherein on an outer side of the deposition layer 1312 ' to 1317 ' a silver (Ag) layer as a silver (Ag) layer 1318 ' can be applied.

Dabei kann jede Ummantelungslage, die die Pufferschichten 1312', 1313', 1314', 1315' und 1316' aufbaut, aus Al2O3, Y2O3, IBAD-MGo-, EPI-MGo- und LaMoO3-Lage bestehen.In this case, each sheath layer, the buffer layers 1312 ' . 1313 ' . 1314 ' . 1315 ' and 1316 ' consist of Al2O3, Y2O3, IBAD-MGo, EPI-MGo and LaMoO3 layers.

Auch der in 4(b) gezeigte, supraleitende Draht 131' kann, ebenso wie bei dem in 4(a) dargestellten supraleitenden Ausführungsbeispiel, dadurch zur Verstärkung der physikalischen Festigkeit und zur Verteilung des elektrischen Fehlerstroms verwendet werden, dass die jeweiligen elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 jeweils an den Außenseiten der metallischen Substratschicht 1311' und der Silber(Ag)-Schicht 1318' vorgesehen sind.Also the in 4 (b) shown, superconducting wire 131 ' can, as well as in the 4 (a) In the illustrated superconducting embodiment, it is used to enhance the physical strength and to distribute the electrical leakage current such that the respective electrically conductive layers me1 and me2 are respectively formed on the outer sides of the metallic substrate layer 1311 ' and the silver (Ag) layer 1318 ' are provided.

Auf diese Weise kann der Durchmesser des Formkörpers, der eine Rolle als Rückleiter des elektrischen Fehlerstroms übernehmen kann, mittels des Verfahrens reduziert werden, mittels welches an den beiden des supraleitenden Drahtes 131' jeweils eine elektrisch leitende Schicht, die aus einer metallischen Dünnfilmlage aus einem Material, wie z. B. Messing, etc. bestehet, aufgebaut und als Mittel zur Durchschaltung des elektrischen Fehlerstroms verwendet wird.In this way, the diameter of the shaped body, which can take a role as a return conductor of the electrical fault current, can be reduced by means of the method, by means of which at the two of the superconducting wire 131 ' each an electrically conductive layer consisting of a metallic thin film layer of a material such. As brass, etc., constructed and used as a means for switching through the electrical fault current.

Natürlich bestehen auch die metallische Substratschicht und die Silber(Ag)-Schicht, die den in 4 gezeigten supraleitenden Draht 131' aufbauen, aus einem Metall und so weisen eine Bypass-Funktion des elektrischen Fehlerstroms auf, wobei jedoch die Querschnittsflächen der metallischen Substratschicht und der Silber(Ag)-Schicht bezüglich der Dicke der herkömmlichen Supraleiterdrähte nicht groß waren und so die Bypass-Kapazität des elektrischen Fehlerstroms geringfügig war. Of course, the metallic substrate layer and the silver (Ag) layer, which are the same as in 4 shown superconducting wire 131 ' However, the sectional areas of the metallic substrate layer and the silver (Ag) layer were not large in thickness of the conventional superconducting wires, and thus the bypass capacitance of the electric leakage current was slight.

Wie oben beschrieben, weisen die elektrisch leitenden Schichten me aus einem Metallmaterial jedoch jeweils eine Dice von ca. 0,125 mm auf, weshalb sich die Strombelastbarkeit durch diese Schichten auf den Durchmesser des Formkörpers zum Übernehmen der Rolle als Rückweg des elektrischen Fehlerstroms auswirken kann.However, as described above, the electroconductive layers me of a metal material each have a dice of about 0.125 mm, which is why the current carrying capacity through these layers may affect the diameter of the molded body for taking over the role as the return path of the electric leakage current.

Beim Dimensionieren des Durchmessers des Formkörpers kann dieser Durchmesser daher so eingestellt werden, dass er zusammen mit der elektrisch leitenden Schichten me aus einem Metallmaterial der die supraleitende Leiterschicht aufbauenden Supraleiterdrähte 131' unter Berücksichtigung der Strombelastbarkeit des elektrischen Fehlerstroms durch die metallische Substratschicht und die Silber(Ag)-Schicht noch mehr als bisher reduziert werden kann. Dabei kann mittels eines Verfahren zur thermischen Analysierung anhand der Durchschaltung des elektrischen Fehlerstroms durch die metallische Substratschicht und die Silber(Ag)-Schicht, eine maximal zulässige Strommenge ausgewertet werden, und somit auch der Durchmesser des Formkörpers entsprechend verkleinert dimensioniert werden.In dimensioning the diameter of the molded article, therefore, this diameter can be set to be, together with the electrically conductive layers, of a metal material of the superconducting wires constituting the superconductive conductive layer 131 ' taking into account the current carrying capacity of the electrical fault current through the metallic substrate layer and the silver (Ag) layer can be reduced even more than before. In this case, a maximum allowable amount of current can be evaluated by means of a method for thermal analysis based on the through-connection of the electrical fault current through the metallic substrate layer and the silver (Ag) layer, and thus the diameter of the shaped body can be dimensioned correspondingly reduced.

5 zeigt eine Prüfeinrichtung zur Beigeprüfung eines supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung. Konkret zeigt 5(a) ene Einrichtung zur Messung eines Schwellenstroms beim Anlegen einer Biegebelastung, während 5(b) eine Einrichtung zur Messung eines Schwellenstroms beim Anlegen eines doppelten Biegebelastung zeigt. 5 shows a tester for Beigeprüfung a superconducting wire according to the present invention. Specifically shows 5 (a) A device for measuring a threshold current when applying a bending load while 5 (b) shows a device for measuring a threshold current when applying a double bending load.

Der Schwellenstrom beim Anlegen eines Biegebelastung wird durch das Biegen des supraleitenden Drahtes 131 in der entgegengesetzten Richtung über zwei Rollen gemessen, während der Schwellenstrom beim Anlegen eines doppelten Biegebelastung auch durch das Biegen des supraleitenden Drahtes 131 in der entgegengesetzten Richtung über vier Rollen gemessen.The threshold current in applying a bending load is by bending the superconducting wire 131 measured in the opposite direction over two rollers, while the threshold current when applying a double bending load also by bending the superconducting wire 131 measured in the opposite direction over four rollers.

Wenn der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet war, dass er eine Dicke von 3y bis 5y aufweist, wie in 3(b), in der die Dicke des supraleitenden Drahtes 131, an dem die elektrisch leitenden Schichten me1 und me2 aus einem Messingmaterial angefügt sind, dargestellt ist, dann hat es sich gezeigt, dass eine Zugfestigkeit des supraleitenden Drahtes, an dem die elektrisch leitenden Schichten als metallische Dünnfilmlage mit der bei Normaltemperatur eine elektrische Leitfähigkeit angefügt sind, 200 Mpa bis 800 Mpa bezüglich einer 95-prozentigen Stromdämpfung (englisch: IC relentation) betragen kann und somit eine ausreichende Steifigkeit beim Winden des supraleitenden Drahtes auf das surpraleitende Kabel erhalten werden kann.When the superconducting wire according to the present invention was formed to have a thickness of 3y to 5y, as in FIG 3 (b) in which the thickness of the superconducting wire 131 to which the electroconductive layers me1 and me2 are attached from a brass material, it has been found that a tensile strength of the superconducting wire to which the electroconductive layers are added as a metallic thin film layer having the electric conductivity at the normal temperature , 200 Mpa to 800 Mpa with respect to a 95-percent current damping (English: IC relentation) can be and thus sufficient rigidity when winding the superconducting wire can be obtained on the surpraleitende cable.

Dabei stellt der Maßstab von der 95-prozentigen Stromdämpfung (IC relentation) ein Prüfverfahren dar, mittels welches durch das allmähliche Vergrößern einer Spannkraft an beiden Enden des supraleitenden Drahtes die Spannkraft gemessen wird, bis die 95-prozentige Strommenge der Ausgangsleistungsfähigkeit erhalten werden kann. Dies bedeutet daher dass auch beim Ausüben der Spannkraft von 200 Mpa (Megapascal) bis 800 Mpa an dem supraleitenden Draht zumindest 95-prozentige Strombelastbarkeit erhalten werden kann. Auf anderer Seite bedeuten diese Bedingungen, dass die Prüfungen mittels des in 5 dargestellten Prüfverfahrens, etc. bestanden werden können. D. h. stellt das Verfahren, das nachfolgend beschrieben wird, dasjenige dar, welches dazu dienen kann, es zu überprüfen, ob ein Schwellenstrom das 95 Prozent eines normalen Schwellenstrom eines supraleitenden Drahtes erfüllen kann, nachdem die physikalischen oder elektrischen Eigenschaften auf den Belastungsbedingungen voraus eingestellt wurden.Incidentally, the scale of the 95% current leakage (ICrelentation) is a test method by which, by gradually increasing a clamping force on both ends of the superconducting wire, the clamping force is measured until the 95% current amount of the output efficiency can be obtained. This therefore means that even when applying the clamping force of 200 Mpa (megapascal) to 800 Mpa on the superconducting wire at least 95-percent current capacity can be obtained. On the other hand, these conditions mean that the tests are carried out by means of the in 5 shown test method, etc. can be passed. Ie. For example, the method that will be described below is the one that can serve to verify that a threshold current can meet 95 percent of a normal threshold current of a superconducting wire after the physical or electrical properties have been pre-set on the load conditions.

Wie in 5(a) dargestellt, erfüllt der Schwellenstrom beim Anlegen einer Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des mit den erfindungsgemäßen metallischen Schichtlagen versehenen, supraleitenden Drahtes mittels zwei Rollen r1 und r2 mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm die Bedingungen, die über das 95 Prozent des Schwellenstroms des supraleitenden Drahtes ohne Biegebelastung hinausgehen.As in 5 (a) 1, the threshold current during application of a bending load after the successive directional bending of the superconducting wire provided with the metal laminates according to the invention by means of two rollers r1 and r2, each with a diameter of 35 mm, satisfies the conditions exceeding 95 percent of the threshold current of the superconducting wire go out without bending load.

Wie in 5(b) dargestellt, erfüllt auch der Schwellenstrom beim Anlegen einer doppelten Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des mit den erfindungsgemäßen metallischen Schichtlagen versehenen, supraleitenden Drahtes mittels vier Rollen r1, r2, r3 und r4 mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm die Bedingungen, die über das 95 Prozent des Schwellenstroms des supraleitenden Drahtes ohne Biegebelastung hinausgehen.As in 5 (b) represented, the threshold current when applying a double bending load after successive directional bending of the superconducting wire provided with the metallic layer layers according to the invention by means of four rollers r1, r2, r3 and r4, each with a diameter of 50 mm, the conditions over the 95 Percent of the threshold current of the superconducting wire go out without bending load.

Wie oben beschrieben, ist der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung mit den metallischen Schichtlagen versehen, so dass er während des Herstellungs- und des Verlegungsvorgangs eine genügende physikalische Festigkeit erhalten und somit neben der Biegebelastung auch beim Anlegen einer Zugspannung und Torsionsbeanspruchung die Bedingungen erfüllen kann, die über das 95 Prozent des Schwellenstroms des supraleitenden Drahtes ohne Zugspannung und Torsionsbeanspruchung hinausgehen.As described above, according to the present invention, the superconducting wire is provided with the metallic film layers so that it obtains sufficient physical strength during the manufacturing and laying operation, and thus in addition to the bending load Applying a tensile stress and torsional stress can meet the conditions that exceed the 95 percent of the threshold current of the superconducting wire without tensile stress and torsional stress.

Konkret kann der supraleitende Draht gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet sein, dass sein Anspannungs-Schwellenstrom beim Anlegen einer Längsspannkraft von 250 MPa oder einer ihn um 0,2% ausstreckenden Längsspannkraft an ihn auch 95 Prozent oder mehr des vorstehenden normalen Schwellenstroms beträgt, und dass sein Verdrehungs-Schwellenstrom in einem Zustand, bei dem er im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht ist, auch 95 Prozent oder mehr des vorstehenden normalen Schwellenstroms beträgt.Concretely, the superconducting wire according to the present invention may be formed such that its threshold threshold current when applying a longitudinal clamping force of 250 MPa or 0.2% elongating clamping force to it is also 95% or more of the above normal threshold current, and its twist threshold current in a state of being twisted 200 mm apart in a longitudinal direction is also 95% or more of the above normal threshold current.

Ferner ist es vorteilhaft, dass in Bezug auf die Torsionsbeanspruchung auch der Verdrehungs-Schwellenstrom des supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Zustand, bei dem dieser im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht ist, 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms eines Supraleiterdrahtes ohne Verdrehung beträgt.Further, it is preferable that, with respect to the torsion stress, the torsional threshold current of the superconducting wire according to the present invention in a state where it is twisted 200 mm apart in a longitudinal direction, 95 percent or more of the threshold current of a superconducting wire without Twist is.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die supraleitenden Drähte 131 in der Regel innerhalb des Abstands von 1 Kilometer dreimal oder weniger aneinander gefügt werden, um einen Übergangswiderstand zu reduzieren. Dadurch werden die Supraleiterdrähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger (z. B. 100 nΩ bis 200 nΩ) sein kann.Furthermore, it is advantageous that the superconducting wires 131 are usually joined together within the distance of 1 kilometer three times or less to reduce contact resistance. Thereby, the superconducting wires are joined to each other with a unit of 200 m to 400 m, and an electric resistance of a joint may be 200 nΩ or less (eg, 100 nΩ to 200 nΩ).

Außerdem ist es vorteilhaft, dass ein Wechselstromverlust des supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung 0,4 W/kA·m oder weniger ist. Dabei bedeutet dieser Wechselstromverlust, dass der Verlut, der beim Durchschalten eines Wechselstrom von 1 kA durch den einzelnen supraleitenden Draht mit einer Länge von 1 m entsteht, 0,4 W oder weniger sein muss. Dies schreibt nicht einen Bereich des Wechselstroms eines supraleitenden Kabels, sondern eines einzelnen supraleitenden Drahtes vor.In addition, it is preferable that an AC loss of the superconducting wire according to the present invention is 0.4 W / kA · m or less. In this case, this AC loss means that the loss resulting from switching through an AC current of 1 kA by the single superconducting wire having a length of 1 m must be 0.4 W or less. This does not dictate a portion of the ac current of a superconducting cable but a single superconducting wire.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass auch beim gleichzeitigen Anlegen der Spannkraft und Verdrehung die Bedingungen des Schwellenstroms und des Widerstands in der Fügestelle anhand der gleichen Kriterien erfüllt werden müssen.In addition, it is advantageous that even with the simultaneous application of the clamping force and rotation, the conditions of the threshold current and the resistance in the joint must be met on the basis of the same criteria.

In diesem Zusammenhang dürfen die Supraleiterdrähte gemäß der vorliegenden Erfindung entlang die Längsrichtung eines Kabels in die Längsrichtung aneinander gefügt werden, wobei der Übergangswiderstand pro Fügestelle 200 nΩ oder weniger sein kann. Aber ist es dabei vorausgesetzt, dass dieser Übergangswiderstand in einem Zustand gemessen wird, bei dem der supraleitende Draht nicht mit der mechanischen Spannung belastet wird, wobei es auch vorteilhaft ist, dass der Widerstand pro Fügestelle des Supraleiterdrahtes auch in einem Zustand nicht um 20% oder mehr erhöht wird, bei dem die Supraleiterdrähte mit der Spannkraft belastet und auf dem Formkörper, etc. des supraleitenden Kabels gewunden sind.In this connection, the superconducting wires according to the present invention may be joined along the longitudinal direction of a cable in the longitudinal direction, and the contact resistance per joint may be 200 nΩ or less. However, it is assumed that this contact resistance is measured in a state where the superconducting wire is not loaded with the stress, and it is also preferable that the resistance per joint of the superconducting wire is not increased by 20% or so even in a state is increased more, in which the superconducting wires loaded with the clamping force and wound on the molding, etc. of the superconducting cable.

Folglich ist es vorteilhaft, dass der Übergangswiderstand auch beim Anlegen einer Last von 3 kg bis 8 kg, d. h. einer Spannkraft, an diesen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen in einem Zustand, bei dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, mit 240 nΩ oder weniger gemessen oder nur um 20% oder weniger eines normalen Übergangswiderstands erhöht wird.Consequently, it is advantageous that the contact resistance also when applying a load of 3 kg to 8 kg, d. H. a tensile force, to this superconducting wire in a longitudinal direction thereof in a state in which this superconducting wire is wound on a shaped body of the superconducting cable with a pitch of more or less 220 mm, measured by 240 nΩ or less, or by only 20% or less of a normal contact resistance is increased.

Nur wenn die elektrischen Eigenschaften, bei denen der Schwellenstrom des Supraleiterdrahtes gegenüber den obigen physikalischen Belastungen ca. 95% oder mehr des Schwellenstroms des Supraleiterdrahtes ohne Belastungen betragen muss, erfüllt werden können, dann können die Dauerhaltbarkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Supraleiterdrähte während des Herstellungs- und des Verlegungsvorgangs des supraleitenden Kabels gewährleistet werden.Only if the electrical properties, in which the threshold current of the superconducting wire must be about 95% or more of the threshold current of the superconducting wire without load, can be satisfied, the durability and the electrical conductivity of the superconducting wires during the manufacturing process and the laying operation of the superconducting cable.

6 zeigt ein Diagramm einer Spannung abhängig von einem am supraleitenden Draht anliegenden Strom. 6 shows a diagram of a voltage depending on a voltage applied to the superconducting wire current.

Unter dem Schwellenstrom wird hierbei ein maximaler Strom (vor dem Kurzschluss, wie Auslöschung, etc.) verstanden, der durch das Anlegen einer dauerhaften Gleichspannung (DC) fließen kann. Wenn der Strom über den Schwellenstrom durchgeschaltet wird, dann wird der Widerstand daher plätzlich erhöht und auch die Spannung plötzlich erhöht. Daher ist es nicht vorteilhaft, dass die Erhöhungsrate der Spannung in übertriebenem Maße zu groß ist.In this case, the threshold current is understood to be a maximum current (before the short circuit, such as extinction, etc.), which can flow through the application of a permanent DC voltage (DC). If the current is switched through the threshold current, then the resistance is therefore increased suddenly and the voltage is suddenly increased. Therefore, it is not preferable that the rate of increase of the voltage is exaggeratedly excessive.

Als Supraleiterdraht der zweiten Generation gemäß der vorliegenden Erfindung ist der supraleitende Draht bevorzugt, der derart ausgebildet ist, dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der vorstehende, normale Schwellenstrom, einen Bereich von 25 bis 30 erfüllt. Dabei kann dieser Gradient (n) mittels des Verfahrens zur Messung des Schwellenstroms natürlich gemessen werden.As the second-generation superconducting wire according to the present invention, the superconducting wire formed such that a gradient of an electric voltage to an electric current equal to or greater than the above normal threshold current, a range of 25 to 30 fulfilled. In this case, this gradient (n) can of course be measured by means of the method for measuring the threshold current.

7 zeigt eine Prüfeinrichtung zur Prüfung einer Hermetizität eines supraleitenden Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung. 7 shows a tester for testing a hermeticity of a superconducting wire according to the present invention.

Unter der Hermetizität des Supraleiterdrahtes wird es verstanden, dass dieser Supraleiterdraht in einem Zustand, bei dem er in einem Flüssigstickstoff mit hohem Druck eingetaucht ist, nicht aufgeblasen und seine Ursprungsform aufrechterhalten wird sowie der vorbestimmte Bereich des Schwellenstroms sichergestellt wird.The hermeticity of the superconducting wire is understood to mean that this superconducting wire is not inflated and maintained in a state of being immersed in a liquid nitrogen at high pressure, and the predetermined range of the threshold current is ensured.

Hierbei kann ein Prüfverfahren verwendet werden, mittels welches eine visuelle Inspektion und eine Messung eines Schwellenstroms durchgeführt werden, nachdem ein Metallrohr (s), in dem der supraleitende Draht 131 eingesetzt ist, mit dem Flüssigstickstoff (L) gefüllt wurde und dann der Zustand, bei dem der Druck mittels eines gasförmigen Stickstoffs von außen in die Innenseite des Metallrohrs (s) derart angelegt ist, dass der Innendruck des Metallrohrs (s) ca. 30 atm betragen kann, für 16 Stunden aufrechterhalten wurde, wie in 7 dargestellt.In this case, a test method can be used, by means of which a visual inspection and a measurement of a threshold current are carried out after a metal tube (s) in which the superconducting wire 131 is inserted, was filled with the liquid nitrogen (L) and then the state in which the pressure by means of a gaseous nitrogen from the outside into the inside of the metal tube (s) is applied so that the internal pressure of the metal tube (s) about 30 atm can be maintained for 16 hours, as in 7 shown.

Wird der Supraleiterdraht unter diesen Prüfbedingungen in der visuellen Inspektion nicht aufgeblasen und sein Schwellenstrom im Bereich von ca. 95 Prozent eines üblichen Schwellenstroms erhalten wird, dann kann man so erkennen, dass die Hermetizität des Supraleiterdrahtes erfüllt wird.If the superconducting wire is not inflated under these test conditions in the visual inspection and its threshold current in the range of about 95 percent of a conventional threshold current is obtained, then it can be seen so that the hermeticity of the superconducting wire is met.

Wie oben beschrieben wurde die vorliegende Beschreibung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Allerdings wird ein Fachmann die Erfindung vielfältig modifizieren und verändern, ohne den Gedanken und den Umfang der Erfindung zu verlassen, die in den nachfolgend erläuterten Patentansprüchen beschrieben wird. Weisen die variierten Ausführungsbeispiele daher grundsätzlich die Bestandteile der erfindungsgemäßen Patentansprüche auf, dann sollten sie auch als in dem technischen Rahmen der Erfidnung eingeschlossen angesehen werden.As described above, the present description has been explained with reference to the preferred embodiments of the invention. However, one skilled in the art will variously modify and change the invention without departing from the spirit and scope of the invention as described in the following claims. If the varied embodiments therefore basically comprise the components of the claims according to the invention, then they should also be regarded as included in the technical scope of the invention.

Claims (15)

Supraleitender Draht, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenstrom (DC Ic) des supraleitenden Drahtes im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A beträgt.A superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO), characterized in that a threshold current (DC Ic) of the superconducting wire in the self-field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar is 150 A to 500 A. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem der supraleitende Draht mittels zwei Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm sukzessive richtungswechselnd gebogen wurde, sein Schwellenstrom beim Anlegen einer Biegebelastung 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms im Eigenfeld beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that after the superconducting wire is successively bent directionally by means of two rollers each having a diameter of 35 mm, its threshold current when applying a bending load is 95% or more of the threshold current in the self field. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem der supraleitende Draht mittels vier Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm sukzessive richtungswechselnd gebogen wurde, sein Schwellenstrom beim Anlegen einer doppelten Biegebelastung 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms im Eigenfeld beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that after the superconducting wire is successively bent by four rolls each having a diameter of 50 mm, its threshold current when applying a double bending load is 95% or more of the self-threshold threshold current. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er derart ausgebildet ist, dass sein Anspannungs-Schwellenstrom beim Anlegen einer Längsspannkraft von 250 MPa oder einer ihn um 0,2% ausstreckenden Längsspannkraft an ihn 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms im Eigenfeld beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that it is designed so that its threshold threshold current when applying a longitudinal clamping force of 250 MPa or 0.2% elongating longitudinal force to it is 95% or more of the self-threshold threshold current. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er derart ausgebildet ist, dass sein Verdrehungs-Schwellenstrom in einem Zustand, bei dem er im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht ist, 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms im Eigenfeld beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that it is formed such that its torsional threshold current in a state of being twisted 200 mm apart in a longitudinal direction is 95% or more of the self-threshold threshold current. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenstrom des supraleitenden Drahtes beim Anlegen einer Last von 3 kg bis 8 kg an diesen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen in einem Zustand, bei dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms im Eigenfeld beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that a threshold current of the superconducting wire when applying a load of 3 kg to 8 kg to said superconducting wire in a longitudinal direction thereof in a state where said superconducting wire is provided on a molded body of said superconducting cable Slope of more or less wound by 220 mm, 95 percent or more of the threshold current is in the self field. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er derart ausgebildet ist, dass mehrere Drähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt werden, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger ist.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that it is formed such that a plurality of wires having a unit of 200 m to 400 m are joined to each other, wherein an electrical resistance of a joint 200 nΩ or less. Supraleitender Draht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fügewiderstand der Fügestelle derart ausgewählt wird, dass dieser Fügewiderstand pro Fügestelle, an der die Last von 3 kg bis 8 kg in eine Längsrichtung in einem Zustand angelegt wird, bei dem der supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 240 nΩ oder weniger ist, oder gegenüber einem Fügewiderstand eines normalen Zustandes um 20 Prozent oder weniger erhöht wird.A superconducting wire according to claim 7, characterized in that a joint resistance of the joint is selected such that this joint resistance per joint to which the load of 3 kg to 8 kg is applied in a longitudinal direction in a state where the superconducting wire is placed on a Shaped body of the superconducting cable with a pitch of more or less by 220 mm, 240 nΩ or less, or is increased by 20 percent or less compared to a joint resistance of a normal state. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er derart ausgebildet ist, dass sein Schwellenstrom in einem Zustand, bei dem er in einem Flüssigstickstoff beim Luftdruck von 30 atm für 16 Stunden eingetaucht ist, 95 Prozent oder mehr des Schwellenstroms im Eigenfeld beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that it is formed such that its threshold current is in a state of being in a liquid nitrogen at the atmospheric pressure of 30 atm submerged for 16 hours, is 95 percent or more of the threshold current in the self field. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufblasung des supraleitenden Drahtes in einem Zustand, bei dem dieser in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist, nicht visuell beobachtet wird.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that the superconducting wire is not visually observed to be inflated in a state of being immersed in a liquid nitrogen maintaining an internal pressure of about 30 atm for 16 hours. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der Schwellenstrom im Eigenfeld, 25 bis 30 beträgt.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that a gradient of an electric voltage to an electric current equal to or greater than the self-threshold threshold current is 25 to 30. Supraleitender Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechselstromverlust des supraleitenden Drahtes 0,4 W/kA·m oder weniger ist.A superconducting wire according to claim 1, characterized in that an AC loss of the superconducting wire is 0.4 W / kA · m or less. Supraleitender Draht, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A beträgt; dass ein Schwellenstrom in den folgenden Fällen 90 prozent oder mehr des Schwellenstroms (DC Ic) im Eigenfeld in zufriedenstellender Weise erreicht: nämlich in dem Fall bei dem eine Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels zwei Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm angelegt wird, oder bei dem eine doppelte Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels vier Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm angelegt wird, oder bei dem eine Längsspannkraft von 250 MPa oder eine den Draht um 0,2% ausstreckende Längsspannkraft an den obigen supraleitenden Draht angelegt wird, oder bei dem der obige supraleitende Draht im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht wird, oder bei dem eine Last von 3 kg bis 8 kg in einem Zustand, in dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, an den obigen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen angelegt wird, oder bei einem Zustand, in dem der obige supraleitende Draht in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist; dass der supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass mehrere Drähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt werden, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger ist, und wobei der Fügewiderstand der Fügestelle derart ausgewählt wird, dass dieser Fügewiderstand pro Fügestelle, an der die Last von 3 kg bis 8 kg in eine Längsrichtung in einem Zustand angelegt wird, bei dem der obige supraleitende Draht auf dem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 240 nΩ oder weniger ist, oder gegenüber einem Fügewiderstand eines normalen Zustandes um 20 Prozent oder weniger erhöht wird; dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der Schwellenstrom im Eigenfeld, 25 bis 30 beträgt; und dass ein Wechselstromverlust des supraleitenden Drahtes 0,4 W/kA·m oder weniger ist.A superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO), characterized in that a threshold current (DC Ic) in the self-field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar 150 A to 500 A; in the following cases, a threshold current satisfactorily achieves 90 percent or more of self-field threshold current (DC Ic): namely, in the case where a bending load after successively changing the direction of the above superconducting wire by means of two rollers each having a diameter of 35 or a double bending load is applied after the successive turning of the above superconducting wire by means of four rollers each having a diameter of 50 mm or a longitudinal clamping force of 250 MPa or a wire extending by 0.2% Longitudinal clamping force is applied to the above superconducting wire, or in which the above superconducting wire is twisted by a distance of 200 mm in a longitudinal direction, or at a load of 3 kg to 8 kg in a state in which this superconducting wire on a molded body of the superconducting cable with a slope of more or less around 2 20 mm is wound on the above superconducting wire in a longitudinal direction thereof or in a state where the above superconducting wire is immersed in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained for 16 hours; that the superconducting wire is formed so as to join a plurality of wires having a unit of 200 m to 400 m, with an electrical resistance of a joint 200 nΩ or less, and wherein the joint resistance of the joint is selected such that this joint resistance per Joint to which the load of 3 kg to 8 kg is applied in a longitudinal direction in a state in which the above superconducting wire is wound on the molded body of the superconducting cable with a pitch of more or less by 220 mm, 240 nΩ or less is increased or increased by 20 percent or less compared to a joint resistance of a normal state; that a gradient of an electric voltage to an electric current equal to or greater than the self-threshold threshold current is 25 to 30; and that an AC loss of the superconducting wire is 0.4 W / kA · m or less. Supraleitender Draht, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufblasung des obigen supraleitenden Drahtes in einem Zustand, bei dem dieser in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist, nicht visuell beobachtet wird.A superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO), characterized in that the inflation of the above superconducting wire in a state of being in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained, immersed for 16 hours is not visually observed. Supraleitender Draht, welcher eine Breite von 0,4 mm bis 0,5 mm und eine Dicke von 0,3 mm bis 0,5 mm besitzt, und unter der Verwendung eines supraleitenden Materials, wie YBCO oder ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenstrom (DC Ic) im Eigenfeld bei Temperatur von 77 K unter Luftdruck von 1 bar 150 A bis 500 A beträgt; dass ein Schwellenstrom in den folgenden Fällen 90 prozent oder mehr des Schwellenstroms (DC Ic) im Eigenfeld in zufriedenstellender Weise erreicht: nämlich in dem Fall bei dem eine Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels zwei Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 35 mm angelegt wird, oder bei dem eine doppelte Biegebelastung nach dem sukzessive richtungswechselnden Biegen des obigen supraleitenden Drahtes mittels vier Rollen mit jeweils einem Durchmesser von 50 mm angelegt wird, oder bei dem eine Längsspannkraft von 250 MPa oder eine den Draht um 0,2% ausstreckende Längsspannkraft an den obigen supraleitenden Draht angelegt wird, oder bei dem der obige supraleitende Draht im Abstand von 200 mm in eine Längsrichtung verdreht wird, oder bei dem eine Last von 3 kg bis 8 kg in einem Zustand, in dem dieser supraleitende Draht auf einem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, an den obigen supraleitenden Draht in eine Längsrichtung dessen angelegt wird, oder bei einem Zustand, in dem der obige supraleitende Draht in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist; dass der supraleitende Draht derart ausgebildet ist, dass mehrere Drähte mit einer Einheit von 200 m bis 400 m aneinander gefügt werden, wobei ein elektrischer Widerstand einer Fügestelle 200 nΩ oder weniger ist, und wobei der Fügewiderstand der Fügestelle derart ausgewählt wird, dass dieser Fügewiderstand pro Fügestelle, an der die Last von 3 kg bis 8 kg in eine Längsrichtung in einem Zustand angelegt wird, bei dem der obige supraleitende Draht auf dem Formkörper des supraleitenden Kabels mit einer Steigung von mehr oder weniger um 220 mm gewunden ist, 240 nΩ oder weniger ist, oder gegenüber einem Fügewiderstand eines normalen Zustandes um 20 Prozent oder weniger erhöht wird; dass ein Gradient einer elektrischen Spannung gegenüber einem elektrischen Strom, der gleich ist wie oder größer ist als der Schwellenstrom im Eigenfeld, 25 bis 30 beträgt; dass ein Wechselstromverlust des obigen supraleitenden Drahtes 0,4 W/kA·m oder weniger ist; und dass die Aufblasung des obigen supraleitenden Drahtes in einem Zustand, bei dem dieser in einem Flüssigstickstoff, bei dem ein Innendruck vom ca. 30 atm aufrechterhalten ist, für 16 Stunden eingetaucht ist, nicht optisch beobachtet wird.A superconducting wire having a width of 0.4 mm to 0.5 mm and a thickness of 0.3 mm to 0.5 mm, and using a superconducting material such as YBCO or ReBCO (Re = Sm, Gd, Nd, Dy, HO), characterized in that a threshold current (DC Ic) in the self-field at a temperature of 77 K under atmospheric pressure of 1 bar 150 A to 500 A; in the following cases, a threshold current satisfactorily achieves 90 percent or more of self-field threshold current (DC Ic): namely, in the case where a bending load after successively changing the direction of the above superconducting wire by means of two rollers each having a diameter of 35 or a double bending load is applied after the successive turning of the above superconducting wire by means of four rollers each having a diameter of 50 mm or a longitudinal clamping force of 250 MPa or a wire extending by 0.2% Longitudinal clamping force is applied to the above superconducting wire, or in which the above superconducting wire is twisted by a distance of 200 mm in a longitudinal direction, or at a load of 3 kg to 8 kg in a state in which this superconducting wire on a molded body of the superconducting cable with a slope of more or less around 2 20 mm is wound on the above superconducting wire in a longitudinal direction thereof or in a state where the above superconducting wire is immersed in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained for 16 hours; that the superconducting wire is formed so as to join a plurality of wires having a unit of 200 m to 400 m, with an electrical resistance of a joint 200 nΩ or less, and wherein the joint resistance of the joint is selected such that this joint resistance per Joint to which the load of 3 kg to 8 kg is applied in a longitudinal direction in a state in which the above superconducting wire is wound on the molded body of the superconducting cable with a pitch of more or less by 220 mm, 240 nΩ or less is increased or increased by 20 percent or less compared to a joint resistance of a normal state; that a gradient of an electric voltage to an electric current equal to or greater than the self-threshold threshold current is 25 to 30; that an AC loss of the above superconducting wire is 0.4 W / kA · m or less; and that the inflation of the above superconducting wire in a state of being immersed in a liquid nitrogen in which an internal pressure of about 30 atm is maintained for 16 hours is not optically observed.
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